ipcm® 2013 n. 20 by ipcm® International Paint&Coating Magazine

The first international magazine for surface treatments

ISSN 2280-6083

Focus on smart materials

ipcm digital on www.ipcm.it 2013 4rd YEAR Bimonthly N°20-March/April

N E W

S P E C I A L

E F F E C T S

“effetto sorprendente” Zaniolo CdA - 12.13

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INNOVATIVE PRE-TREATMENT SOLUTIONS Pre-treatment is changing. You need solutions that meet the real demands of the industry: efficiency, savings, and most of all, safety. You need solutions that are reliable and adaptable to your operations – not someone else’s. That’s why you need Npcoil Dexter. Our new heavy metal free solutions can be tailored to your particular requirements to ensure not only excellent corrosion protection but also reliable adhesion to subsequent paint coatings. Because at the heart of the metal surface treatment industry, you’ll find us.

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MARCH/APRIL 2013 EDITORIAL ANALYSIS

Focus 2013: Successfully Shape Your Future with the Right Personnel Policy Focus 2013: modellate con successo il vostro futuro con la giusta politica del personale

Uncertainty is Not Good for the Industry L’incertezza non fa bene all’industria

BRAND-NEW HIGHLIGHTS OF THE MONTH

Chrome(VI)-Free Solution for the Pretreatment of Aluminum for Architectural Applications and the Construction Industry Soluzioni prive di cromo (VI) per il pretrattamento dell’alluminio per applicazioni in architettura e nell’industria delle costruzioni

Lechler: From the First Small Step to Giant Leaps Lechler: dal primo piccolo passo a balzi da gigante

FOCUS ON TECHNOLOGY

CONTENTS

Disano Group: an Industrial Concept for “Enlightening” Coatings Gruppo Disano: una visione industriale per una verniciatura “illuminante”

Efficient Manual Coating. Furniture Surfaces in Premium Quality Rivestimento manuale efficiente: superfici dei mobili di qualità premium

Increased Productivity with a Double Rail Conveyor for Handling Heavy and Large Components Aumento della produttività con trasportatore bi-rotaia per la movimentazione di manufatti di grande peso e dimensioni

Surface treatment technologies: Eco-friendly processes for sustainable success.

Chrome(VI)-free pretreatment and anodizing technologies for an aesthetic and long-lasting aluminium surface. Excellent adhesion and a reliable corrosion performance can be easily achieved with Chemetall’s advanced aluminium pretreatment and anodizing technologies. As a renowned one-stop supplier to the aluminium ﬁnishing industry we have the power to supply you with a complete range of highly efﬁcient processes. Expect more from Chemetall: innovative technologies, environmentally-sound processes, comprehensive technical support, a global network and dedicated people – inspired for your success. www.chemetall.com · surfacetreatment@chemetall.com

MARCH/APRIL 2013 INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

The Future of Powder Coatings in Outdoor Applications: Low Solar Absorption, High Reﬂectivity Il futuro delle vernici a polveri in applicazioni esterne: basso assorbimento solare, alta riﬂettività

Violet, Purple, Blue and Green: Interference Colours with Innovative PVD Technologies Viola, porpora, azzurro, verde: i colori d’interferenza con innovative tecnologie PVD

In-line Chemical Stripping with the FaStrip Process La sverniciatura chimica in linea con il processo FaStrip

Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments Sviluppi recenti dei pigmenti silicei anticorrosivi a scambio ionico

A Uv-Visible System for the non Chromate Passivation of Aluminium Sistema di passivazione non cromica per l’alluminio visibile agli UV

Powder Coatings to Provide Metal with the Colour, Feeling and Warmth of Wood Trasferire i colori, le sensazioni e il calore del legno sul metallo con le vernici in polvere

Electrodialysis Cells for ED Painting – Part One Celle di elettrodialisi per verniciature elettroforetiche – Prima parte

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Enamelling Techniques for Boilers and Tanks - Part Two Metodi di smaltatura per bollitori e serbatoi – Seconda parte

TRADE FAIRS & CONFERENCES

ZOOM ON EVENTS

CONTENTS

EDITORIAL by Paola Giraldo

crolling through the articles in this issue of ipcm®, you will notice two common threads: on the one hand, there is the concept of aluminium as a key material for the modern architectural applications and the resulting focus of research on the development of innovative technologies able to meet three requirements: increasing the corrosion and aging resistance of aluminium in outdoor applications, offering energy and cost efficiency in both production processes and architectural structures, and ensuring full compliance with the relevant international environmental and safety regulations. The second leitmotif of this issue of ipcm® is precisely that of legislative pressure as a driver of innovation. The economic burden of the transposition and implementation of regulations is heavy and is sometimes an obstacle to the development of a company, although they certainly result from the desire to preserve the health and safety of workers and the environment. However, it is undeniable that having to adapt products and processes to the increasingly more stringent environmental directives and regulations forces the companies to invest many resources in research. We have seen this in the field of industrial washing in relation to the use of solvents, to which ipcm® has just dedicated the special issue ICT-Industrial Cleaning Technologies, and it will become even more evident in the field of metal finishing. The Aluminium 2000 conference, to be held May 2013 in Milan, and of which ipcm® is a media partner, will provide a stage for the analysis of these issues and for the presentation of the technological trends in the world of aluminium. A third important issue for the industry of the future is integration, i.e. the digitisation of processes in order to enable machines, materials and workpieces to “interact” and exchange real-time data on the process parameters and thus increase efficiency, safety and sustainability of production. But the integrated industry can also be defined as the challenge faced by all industrial sectors in the search for a cooperation that bypasses the boundaries of business and industry. This is the main theme of the second major event of this spring, the Hannover Messe international trade fair of April, of which ipcm® is a media partner, and which, this year, will also include the Surface Technology exhibition. We will see how the finishing field will interpret and embrace this trend.

correndo gli articoli di questo numero di ipcm® si noteranno due fili conduttori: da un lato vi è il tema forte dell’alluminio come materiale chiave per le applicazioni architettoniche moderne e il conseguente focalizzarsi della ricerca sulla messa a punto di tecnologie innovative che rispondano a tre esigenze: aumentare la resistenza alla corrosione e all’invecchiamento in esterno dell’alluminio, offrire efficienza energetica e dei costi sia del processo produttivo che dell’involucro architettonico, infine garantire piena rispondenza alla legislazione internazionale in materia ambientale e di salute e sicurezza. Qui si inserisce il secondo filo conduttore di questo numero di ipcm®, quello della pressione legislativa come driver di innovazione. Il peso economico del recepimento e della messa in atto delle misure legislative è gravoso e costituisce talvolta un freno allo sviluppo di un’azienda, pur essendo espressione della sacrosanta volontà di preservare la salute e la sicurezza umana e dell’ambiente. Tuttavia, è innegabile che dover conformare prodotti e processi a direttive ambientali e regolamenti sempre più stringenti, costringe le aziende a mettere in campo molte risorse per la ricerca. Lo abbiamo visto nel settore del lavaggio industriale relativamente all’impiego dei solventi, cui ipcm® ha appena dedicato un numero speciale di ICT–Industrial Cleaning Technologies, lo vedremo ancora di più nel settore della finitura dei metalli. Il congresso Aluminium 2000, che si terrà il prossimo maggio a Milano, e di cui ipcm® è media partner, offrirà una ribalta importante per l’analisi di questi temi e la presentazione delle tendenze tecnologiche nel mondo dell’alluminio. Un terzo tema forte per l’industria del futuro è quello dell’integrazione, ossia la tendenza alla digitalizzazione dei processi per consentire alle macchine, ai materiali e ai pezzi in lavorazione di “dialogare” per scambiarsi dati in tempo reale sui parametri di processo e aumentare così efficienza, sicurezza e sostenibilità della produzione. Ma il tema dell’industria integrata può anche essere definito come la sfida affrontata da tutte le aree industriali nella ricerca di una cooperazione che scavalchi i confini aziendali e di settore. Questo il tema portante di un secondo evento importante di questa primavera, la rassegna fieristica internazionale Hannover Messe di aprile, di cui ipcm® è media partner, che quest’anno ospita anche il salone Surface Technology: vedremo come il settore della finitura saprà interpretare e fare proprio questa tendenza.

Alessia Venturi Editor-in-chief / Direttore Responsabile international PAINT&COATING magazine maga - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

FOCUS 2013: SUCCESSFULLY SHAPE YOUR FUTURE WITH THE RIGHT PERSONNEL POLICY Focus 2013: modellate con successo il vostro futuro con la giusta politica del personale Nicole Kraus, Organisation, Personal, Vetrieb, Groß-Gerau, Germany, nk@nicolekraus.de

Nicole Kraus Management consultant/ Trainer/Coach in Germany, Austria, and Switzerland. Ms. Kraus advises and coaches companies in the areas of organisation, personnel, marketing + corporate health management. Nicole Kraus - Consulente aziendale/Istruttrice/ Insegnante in Germania, Austria e Svizzera. La signora Kraus supporta le imprese in materia di organizzazione, personale, marketing e gestione della salute aziendale.

L’

ermanent overexertion due to professional iperaffaticamento permanente a causa di esidemands and more and more personnel genze professionali e le sempre maggiori assenshortfalls caused by sickness are pivotal issues in ze del personale dovute a malattia sono questioni German businesses. cruciali per le aziende tedesche. For a long time overexertion was a phenomenon Per molto tempo, l’iperaffaticamento è stato un feonly of the top management. By now it can be nomeno che si verificava solo nel top management. experienced in the entire corporate landscape. Ora invece può colpire tutto l’organico aziendale. All companies, independently from their levels and Ne sono colpite tutte le aziende, indipendentemensizes, are affected as well as all hierarchy levels, te dal loro livello e dalla loro dimensione, oltre a from executive managers of big corporations, tutti i livelli gerarchici, dai dirigenti delle grandi immanaging directors of mid-sized and small prese agli amministratori delegati di aziende piccole companies, in middle management to the employee e medie, dai quadri intermedi ai dipendenti senza without funzioni dirigenziali. managerial Il carico di lavoro giornaliero cresce e il progresso functions. tecnologico aumenta la pressione. Cresce anche il The daily numero di ore di lavoro straordinario. La pressione workload grows, dovuta alle scadenze, il multitasking e l’internaziowork consolidation nalizzazione dei mercati: tutti questi fattori sfidano increases, and the e sovraccaricano l’individuo. Un ulteriore stress è technological costituito dal flusso infinito di informazioni e progress elevates da un ambiente organizzativo spesso negathe pressure. tivo. Una conseguenza di questi fattoIn addition, ri è un numero the number of crescente di overtime hours rises. Deadline assenze dopressure, multitasking and vute a malatinternationalisation of markets tia, che costa – all these factors challenge and alle imprese overburden the individual. molto denaAn additional strain is the neverro. Tuttavia, ending flow of information and an questo non often negative organisational climate. è l’unico problema. One consequence of these factors is an La produttività delle imprese increasing number of shortfalls due to era già diminuita molto prima della sisickness, which cost a lot of money to tuazione attuale poiché le prestazioni di la© iQoncept - Fotolia the companies. Yet, this is not the only voro delle persone colpite erano già noteproblem. Productivity of the companies had already volmente diminuite prima del loro esaurimento e decreased long before the present situation because dell’assenza a causa della malattia. In particolare, the work performances of the affected persons ware le malattie psicologiche, come la depressione e la already greatly reduced prior to their collapse and sindrome da stanchezza cronica, sono in aumento. shortfall due to sickness. In particular, psychological Esse colpiscono le persone interessate e le aziende diseases, such as depression and chronic fatigue allo stesso modo. syndrome, are on the rise. They burden the persons Secondo uno studio condotto da Allianz Deutschland affected and the companies similarly. AG, dal 2011 i costi economici legati alla depressioAccording to a study by Allianz Deutschland AG ne e ad altre malattie legate allo stress ammontafrom 2011 the economic costs related to depression no fino a 22 miliardi di euro all’anno in Germania. and other stress-related diseases amount to up to Le spese mediche dirette sono circa 5 miliardi di eu-

N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

ANALYSIS 22 billion euro annually in Germany. Direct medical expenses are about 5 billion euro. The larger portion, by far, of more than 9 billion euro are costs incurred by mistakes made by depressed and exhausted personnel at the workplace or when their deadlines are not respected. These figures illustrate the economic damage resulting from stress-related diseases and overwork in companies, with an upward tendency. More and more companies are already rethinking and taking responsibility in this matter. Taking the situation of the employees seriously is the right way. The importance of a structural health management at all company levels cannot be denied anymore, for when the employee’s health suffers, it also damages the company in the long term. Change management processes can often, without question, be a reasonable measure that nevertheless, without sufficient communication and implementation of these measures into daily work routine, leads to great uncertainty for many employees. Changes can then be lived successfully

ro. La parte di gran lunga maggiore, oltre 9 miliardi di euro, è imputabile ai costi sostenuti per gli errori commessi da personale depresso ed esausto sul luogo di lavoro, o quando le loro scadenze non vengono rispettate. Questi dati illustrano il danno economico derivante da malattie legate allo stress e al superlavoro nelle aziende, con una tendenza al rialzo. Sempre più aziende si stanno già assumendo la propria responsabilità a questo riguardo. Prendere seriamente la situazione dei dipendenti è la strada giusta. L’importanza di una gestione della salute strutturale a tutti i livelli aziendali non si può più negare, perché quando la salute del dipendente soffre, danneggia anche l’azienda nel lungo periodo. Indubbiamente, modificare i processi di gestione può spesso essere una misura ragionevole che, però, senza comunicazione sufficiente e l’attuazione di tali misure nella routine quotidiana, porta a grande incertezza per molti dipendenti. I cambiamenti possono essere accettati con successo ed essere percepiti come arricchimento solo se i dipendenti stessi possono partecipare attivamente ai processi all’in-

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international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Focus 2013: Successfully Shape Your Future with the Right Personnel Policy

and be perceived as enrichment only if the employees can actively participate in the processes within the company. The health of the personnel and their motivation are corporate success factors and are hence the responsibility of the management. Companies that invest in corporate health management consequently invest in future corporate success and growth. For qualified personnel, attractive and up-to-date personnel development is an increasingly important criterion when choosing an employer. If someone wants to win and keep the right personnel during times of demographic changes, he should recognize the signs of the times and present himself as a holistically oriented company. The problem is to determine what measures are reasonable and promising for a company and which can work for every single individual. This involves a customized corporate process for that requires a long period of time and which is systematically accompanied by competent experts in health improvement. Initial changes and positive results are realised in small steps. Employees, but also managing directors of small and mid-sized companies, often feel overburdened and stressed for their daily work organisation. They have the subjective sensation not to be able to get a grip on their tasks. Special training and coaching help in this matter which concretely deal with the subject matters of work organization in connection with time and selfmanagement. This includes taking one’s own feelings of overstraining seriously, correctly assessing the actual work load and actively and successfully countersteering with appropriate instruments. Thus, restructuring of the workplace and the daily tasks will be achieved and one has the good feeling of having control over one’s daily work again. This is what this field-proven training can accomplish. Specific seminars for the reduction of stress, avoidance of states of exhaustion, and strengthening of a work-life balance, but also seminars for executive managers with regard to the subject of healthy management are easily implemented. These activities have an effective and motivating impact on the processes and on the working climate very quickly and improve the results of the company permanently.

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terno dell’azienda. La salute del personale e la loro motivazione sono fattori di successo aziendali e sono quindi responsabilità della dirigenza. Le aziende che investono nella gestione della salute aziendale investono quindi nel futuro successo aziendale e nella crescita. Per il personale qualificato, uno sviluppo del personale interessante e aggiornato è un criterio sempre più importante nella scelta di un datore di lavoro. Se qualcuno vuole eccellere e mantenere il personale adeguato durante i periodi di cambiamenti demografici, deve riconoscere i segni dei tempi e presentarsi come un’azienda olistica. La questione riguarda quali misure siano ragionevoli e promettenti per un’impresa e valide per ogni singolo individuo. Si tratta di un processo aziendale personalizzato che richiede un lungo periodo e che va sistematicamente accompagnato da esperti competenti nel campo del miglioramento della salute. I cambiamenti iniziali e i risultati positivi sono raggiunti a piccoli passi. I dipendenti, ma anche i direttori generali delle aziende di piccole e medie dimensioni, spesso si sentono oberati di lavoro e stressati per la loro organizzazione giornaliera del lavoro. Hanno la sensazione soggettiva di non essere in grado di mantenere il controllo sui loro compiti. La formazione specifica e l’allenamento aiutano in questa materia, che affronta concretamente l’organizzazione del lavoro in relazione con il tempo e l’autogestione. Questo richiede di prendere seriamente in considerazione i problemi di stress dei dipendenti, valutando correttamente il carico di lavoro effettivo e reagendo attivamente e con successo con appositi strumenti. Così, la ristrutturazione del posto di lavoro e delle attività giornaliere sarà raggiunta e le persone avranno la piacevole sensazione di avere di nuovo il controllo sul proprio lavoro quotidiano. Questo è ciò che la formazione in questo campo può realizzare. Seminari specifici per la riduzione dello stress, evitare stati di esaurimento e il rafforzamento dell’equilibrio vita-lavoro, ma anche seminari per i dirigenti riguardanti il tema della gestione sana dell’organico sono di facile implementazione. Queste attività hanno un impatto motivante e sono efficaci sui processi e sull’ambiente lavorativo molto velocemente, migliorando i risultati dell’azienda in modo permanente.

UNCERTAINTY IS NOT GOOD FOR THE INDUSTRY L’incertezza non fa bene all’industria UCIF – Unione Costruttori Impianti di Finitura, Federation Anima Conﬁndustria, Milan, Italy info@ucif.net

n this first quarter of 2013, we have been impatiently waiting for a turning point. Despite the considerable difficulties, the Italian industry is continuing to meet the needs of the various markets, to focus on export (we outdo Germany with a balance of trade of 1,215 products worldwide, a sign that the production quality of our country is appreciated) and to believe in an economic recovery. In the current, confused, situation, the recent politic elections could have been the guiding light leading the Italian industry and economy out of the troubled period that they have been facing for several years. What is surprising, however, is not the outcome of the election, which is always expression of the will of the people, but the difficulty of the political parties in understanding the needs of the country. The feeling that the political games of alliances and clashes may overshadow the actual decisions to be taken (e.g. reforms) is now obviously confirmed. Yet a few ways to enhance our wealth – industry and engineering know-how in the first place – may not only be largely approved, but also be quickly and easily realised. First of all, the system needs confidence and stability. UCIF, which represents the field of finishing and surface treatment in Italy, feels that the enhancement of the national market in terms of economy and production is absolutely essential, without forgetting the competitive challenges abroad that are acting as oxygen at the present time. Perhaps, it is time that the real “competitive advantages” that we have and proudly show the world, that is our historical and entrepreneurial traditions, were given the due attention. Surely, we are faced with a problem that needs to be solved from many points of view (consumption/domestic demand, confidence, attractiveness of the country, economic solidity and stability...), but, quoting Marco Fortis, Vice President of the Edison Foundation, “it is especially the productive industry, that is, the one that generates the most wealth and the most related activities, that has suffered the most from the lethal combination of rigour and recession, as proved by the fact that 75% of the overall loss of work units in the four years of crisis is attributable to it alone.” It is therefore necessary, beyond any political issues, to take action to safeguard and give new life to the Italian industry.

N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

on ansia attendevamo una svolta in questo primo trimestre del 2013. Nonostante le notevoli difficoltà, l’industria italiana continua a rispondere ai vari mercati, a puntare all’export (battiamo la Germania con 1.215 prodotti sul saldo commerciale a livello mondiale, segno che la qualità produttiva del nostro Paese viene apprezzata) e scommettere su un rilancio economico. Ma più di tutti, nella nebbia dell’attuale situazione, la scadenza elettorale poteva costituire il faro in grado di illuminare un percorso specifico, una strada che avrebbe (se non condotto) guidato la nostra industria e la nostra economia fuori dal periodo burrascoso che viviamo da vari anni. Ciò che stupisce non è tanto il risultato elettorale, comunque espressione del volere dei cittadini, ma la farraginosità con cui i vari schieramenti politici si calano nelle necessità del Paese. Il sentore che i giochi politici di alleanze e di scontri prevalgano sulle reali decisioni (riforme, ma non solo) che l’Italia ha bisogno è ormai cosa evidente. Eppure alcuni segnali su come valorizzare la nostra ricchezza, industria e meccanica in primis, potrebbero raccogliere non solo il favore collettivo ma anche essere trasmessi in maniera semplice e veloce. Prima di tutto il sistema ha bisogno di fiducia e di stabilità. UCIF, che in Italia rappresenta il settore della finitura e del trattamento delle superfici in generale, sente che l’importanza di una valorizzazione del mercato nazionale in termini economici e produttivi sia assolutamente fondamentale, senza comunque dimenticare le sfide concorrenziali estere che stanno fungendo da ossigeno nell’epoca attuale. Probabilmente è tempo che anche in Italia si dia la giusta importanza ai veri “vantaggi competitivi” di cui disponiamo e che siamo fieri di presentare al mondo quali nostre tradizioni storiche e imprenditoriali. Sicuramente ci troviamo dinanzi ad una situazione che va ripresa sotto più punti di vista (consumi/domanda interna, fiducia, attrattività del Paese, solidità e stabilità finanziarie…) ma, per riportare un’affermazione di Marco Fortis Vice Presidente Fondazione Edison, “è soprattutto la macchina produttiva dell’industria, cioè quella che più genera ricchezza e indotto, ad aver subìto l’impatto maggiore del binomio letale rigore-recessione come prova anche il fatto che essa ha contribuito da sola per il 75% alla perdita complessiva di unità di lavoro nel quadriennio di crisi”. È necessario quindi, al di là delle questioni politiche, un intervento per salvaguardare e dare nuova linfa all’industria italiana.

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Advanced application technologies for industrial painting: the coating excellence in the automotive sector available for the large industry

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BRAND-NEW HT COATINGS: A YOUNG AND EXPERT MANUFACTURER OF THERMOSETTING POWDER COATINGS HT COATINGS: una giovane e competente realtà nelle polveri termoindurenti

n today’s industrial and economic scenario in the field of thermosetting powders, the establishment of a new company should not be regarded only as a pleasant exception, but also, and above all, as a sign of reversal of the current trends. In effect, most players in the powder coatings market (both multinational and local, private companies) are increasingly reinforcing the current negative trend by freezing investment until even the conditions for the disinvestment are set. HT COATINGS Srl was established in January 2011, that is in this climate of confusion and inaction. Thanks to the takeover of the production and market activities of Whitford Italy, based in Brescia, it has had immediate access to a strong technical and business background. As is well known, Whitford Italy, the Italian subsidiary of the giant Whitford, had bought the entire know-how of the high temperature thermosetting powder market from the Non Stick division of Akzo Nobel Coatings, the first and largest company in the world of powder coatings. HT COATINGS, therefore, has shown up on the Italian market with the best credentials to deal with the field of high temperature powders with full competence and to be on a par with the competition. The experience gained over the years by the companies from which it has acquired its knowhow allows HT COATINGS to offer the best and widest range of products for all needs in this sector, both in the traditional field of cookware and in the industrial and the car/motorcycle accessories ones. The CEO and driving force behind this young company is Antonio Stanganelli, who supports this exciting new project with his solid experience in the sale of application plants and, for the past sixteen years, in the commercial management of the sales structures of some important companies in the powder field. The objectives of HT COATING Srl are simple: in the short term, consolidating the results achieved by Whitford Italy with the main users of powders for high temperature applications and, in the medium term, becoming the main Italian partner for the production and supply of these high technology products, marketed with the well-known brand XYLAN. For further information: info@htcoatings.com

ell’attuale panorama industriale ed economico del settore delle polveri termoindurenti, la nascita di una nuova azienda non è solo una piacevole eccezione ma deve essere anche e soprattutto considerata come un segnale positivo per un’inversione delle tendenze attuali. La maggior parte degli attori del mercato delle polveri (multinazionali o aziende locali e private che siano), infatti, sta sempre più consolidando la tendenza negativa al congelamento di ogni investimento, se addirittura non ha già avviato le condizioni di un’attività di disinvestimento. In questo clima generale di perplessità e immobilismo, nasce nel gennaio 2011 HT COATINGS S.r.l., forte da subito di un background tecnico e commerciale derivante dall’aver rilevato le attività produttive e di mercato della Whitford Italia di Brescia, consociata italiana del colosso Whitford. Com’è noto, la Whitford Italia aveva acquistato alcuni anni prima l’intero know-how del mercato delle polveri termoindurenti per alta temperatura dal ramo Non Stick di Akzo Nobel Coatings, la prima e più grande azienda del mondo nel settore delle polveri. HT COATINGS quindi si presenta al mercato italiano sin dal primissimo giorno con le migliori credenziali per affrontare il settore dell’alta temperatura con piena competenza e per competere alla pari con la concorrenza esistente. L’esperienza maturata negli anni dai precedenti partner da cui HT COATINGS ha rilevato il know-how, le permette di offrire la migliore e più ampia gamma di prodotti per tutte le esigenze dell’alta temperatura, sia nel tradizionale settore del cookware che in quelli più tipicamente industriali o dell’accessorio auto-motociclistico. L’Amministratore Delegato e motore di questa giovane azienda è Antonio Stanganelli, che può offrire a questo nuovo ed entusiasmante progetto una solida esperienza maturata prima nella vendita d’impianti di applicazione e, negli ultimi sedici anni, nella gestione commerciale delle strutture di vendita d’importanti aziende del settore polveri. Gli obiettivi di HT COATING S.r.l. sono semplici. Consolidare nel breve periodo i risultati realizzati da Whitford Italia con i principali utilizzatori di polveri per alta temperatura e diventare nel medio periodo il principale interlocutore italiano per la produzione e fornitura di questi prodotti di altissima tecnologia, che si presentano sul mercato con il conosciutissimo marchio XYLAN. Per maggiori informazioni: info@htcoatings.com

10 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

PRO XP™: ELECTROSTATIC SPRAY GUNS THAT DELIVER EXPERT PERFORMANCE Presentazione di Pro Xp™: pistole a spruzzo elettrostatiche per prestazioni professionali

raco is pleased to announce the introduction of the Pro Xp™ electrostatic manual spray guns. The new Pro Xp™ is a complete line of air spray and air-assist electrostatic spray guns that are smaller, lighter and designed to maximize your profits. Highlights of the Pro Xp™ gun line include: • A wide variety of gun models with new models to fit changing production needs. • 40 kV Booster gun gives you the transfer efficiency of a 60 kV gun in a compact size. • 60 kV Air-Assist gun is a very small & light electrostatic air assist gun. • High Conductivity guns in all kV gun models for spraying low resistivity material. • Operator Friendly with a smaller, © Graco lighter gun, no heavy power cord and an ergonomic handle. • State-of-the-Art-Technology with Smart Controls for analyzing performance, adapting voltage needs and troubleshooting. • Superior Spray Performance with new Air-Assist tip lines and air cap designed to deliver high quality finish. • Built-in Dependability with durable components supported by a 3 year warranty. • Maximize Profits with high transfer efficiency and reduced material usage. For more information: www.graco.com

raco è lieta di presentare le pistole a spruzzo manuali elettrostatiche Pro Xp™. La nuova Pro Xp™ è una linea completa di pistole a spruzzo elettrostatiche e misto aria più piccole, più leggere e progettate per aumentare al massimo i profitti. Tra le caratteristiche della linea di pistole Pro Xp™ si annoverano: • Un’ampia gamma di modelli con nuovi modelli per soddisfare esigenze di produzione in continua evoluzione. • La pistola 40 kV Booster offre l’efficacia di trasferimento di una pistola 60 kV di dimensioni compatte. • La pistola misto aria 60 kV è una pistola misto aria elettrostatica piccola e leggera. • Pistole a elevata conduttività in tutti i modelli di pistole kV per spruzzare materiali a bassa resistività. • Facili da usare grazie alle dimensione ridotte e al peso inferiore, senza pesanti cavi di alimentazione e con impugnatura ergonomica. • Tecnologia avanzata con Smart Controls per analizzare i risultati, modificare i requisiti di tensione e la funzione di individuazione dei guasti in base alle esigenze. • Prestazioni di spruzzatura eccezionali con le nuove linee di ugelli misto aria e il cappello aria progettato per garantire una finitura di alta qualità. • Affidabilità integrata grazie a componenti estremamente resistenti e con 3 anni di garanzia. • Massimi profitti grazie a un’elevata efficacia di trasferimento e a un impiego ridotto di materiale. Per maggiori informazioni: www.graco.com

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

BRAND-NEW DÖRKEN MKS-SYSTEME - PROXIMITY TO THE CUSTOMER AT ALL TIMES ALSO AT HANNOVER MESSE Dörken MKS-Systeme - Vicinanza al cliente in ogni momento anche all’Hannover Messe

he subject of market leadership through technical consulting expertise and worldwide presence will be the focus of the presentation of Dörken MKS-Systeme at the Hannover Messe trade fair (Germany), 8 to 12 April 2013, at the SurfaceTechnology show hall 3, booth C47. Micro-layer corrosion protection systems are in use everywhere where modules and components need to be protected against corrosion and other influences. For over 30 years Dörken MKS-Systeme GmbH und Co. a KG, Herdecke (Germany), has been developing and manufacturing these systems under the DELTA-MKS® brand. In this the company continuously sets new standards in the global market and fulfils the increasingly complex requirements of its customers in the automobile, wind energy, electrical, construction and aviation sectors.

l tema della leadership di mercato attraverso le competenze di consulenza tecnica e la presenza in tutto il mondo saranno al centro della presentazione di Dörken MKS-Systeme alla fiera Hannover Messe, in Germania, 8 – 12 aprile 2013, presso il salone SurfaceTechnology. I sistemi a micro-strato per la protezione dalla corrosione sono in uso ovunque moduli e componenti necessitino di una protezione dalla corrosione e da altre influenze. Da oltre 30 anni Dörken MKS-Systeme GmbH und Co. KG, Herdecke (G (Germania), sviluppa e produce questi sistemi co con il marchio DELTA-MKS®. In questo l’azienda stabilisce continuamente nuovi standard nel mercato globale e soddisfa le esigenze sempre più complesse dei propri clienti nei settori automobilistico, s st energia eolica, elettrica, costruzioni e dell’aviazione. de

©Dörken MKS-Systeme GmbH & Co. KG

Routes to success

Le strade per il successo L

Behind the success of Dörken-MKS Systeme Dietro il successo di Dörken MKS-Systeme D Many OEMs count on the efficient 2-in-1-solution: there is a sustainable corporate strategy: c’è una strategia aziendale sostenibile: contatDelta-Pro-tekt® KL 105 is a basecoat with an integrated lubricant and thus a defined coefficient of Direct, close contact with all customers to stretto e diretto con tutti i clienti lungo la cafriction. throughout the value chain - from coating tena della valorizzazione - dalle imprese di companies to parts manufacturers and OEMs Molti OEM contano sull’efficiente soluzione 2-in-1: rivestimenti ai produttori di componentistica fila mano di fondo Delta-Protekt® KL 105 è dotata di - worldwide. no agli OEM - il tutto a livello mondiale. I sisteun lubrificante integrato e quindi di un coefficiente di attrito definito. The coating systems are developed and mi di rivestimento sono sviluppati e prodotti produced exclusively in Germany, fulfilling all esclusivamente in Germania, nel pieno rispetrelevant global automobile specifications. Other industries also follow to di tutte le specifiche rilevanti del settore automotive internazionale. Altre intheir example and include Delta-MKS® systems in their standards. dustrie seguono il loro esempio e omologano i sistemi Delta-MKS® nei loro Environmental sustainability is no mere fad for Dörken, it is deeply standard. Per Dörken la sostenibilità ambientale non è una semplice moda rooted in the philosophy of the medium-sized, family-run company. ma è profondamente radicata nella filosofia aziendale di questa media impreThe omission of chromium(VI) and other toxic substances whilst at the sa a conduzione famigliare. L’omissione del cromo (VI) e di altre sostanze tossame time utilising low curing temperatures has been a factor that has siche, utilizzando al tempo stesso basse temperature di polimerizzazione, è set the company apart from its competitors for over 30 years. stato un fattore che ha distinto la società dai suoi concorrenti per oltre 30 anni.

News at the fair

Novità in fiera

As usual for the fair, Dörken MKS-Systeme awaits a high frequency of business partners from throughout the value chain at the fair stand. Topics for discussions will be the efficiency of the 2-in-1 basecoat Delta-Protekt® KL 105 (Fig. 1), mainly for representatives of the French car manufacturers. The cost savings that this product represents are a particularly important factor for the currently suffering French car market. The company was rewarded for its efforts with inclusion in all key French specifications, such as those of PSA and Renault-Nissan, but also in other European markets such as Italy, at Fiat.

Come da tradizione, per la fiera Dörken MKS-Systeme si attende allo stand una presenza elevata di business partner provenienti da tutta la catena della valorizzazione. Gli argomenti di discussione saranno l’efficienza dello strato di base (basecoat) 2-in-1 Delta-Protekt® KL 105 (fig. 1), in particolare per i rappresentanti dei produttori francesi di automobili. Il risparmio sui costi che questo prodotto garantisce è un fattore particolarmente importante per il mercato francese, attualmente in sofferenza congiunturale. L’azienda è stata premiata per il suo impegno con l’omologazione in tutte le specifiche importanti francesi, come quella di PSA e Renault-Nissan, ma

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by Paola Giraldo

The topcoat Delta-Protekt® VH 301.1 GZ (Fig. 2) has anche in altri mercati europei come l’Italia, per la Fiat. also developed positively and become well established Anche la mano a finire (topcoat) Delta-Protekt® VH 301.1 GZ (fig. 2), che si è sviluppata positivamente ed - it will certainly again be the subject of attention amongst German automobile industry representatives è ormai ben collaudata, sarà ancora una volta oggetto in particular. The distinctive characteristic here is that di attenzione, in particolare tra i rappresentanti del settore automobilistico tedesco. In questo caso, la carattea surface can be bolted against different backings, enabling the tribological premium topcoat to set ristica distintiva è che una superficie può essere assemstandards with regard to efficiency and quality. blata su substrati diversi, consentendo a questo topcoat Launched on the market as recently as 2011, the top premium tribologico di fissare gli standard in materia di efficienza e qualità. Lanciata sul mercato di recente, nel coat has now become firmly established with nearly all German OEMs – and without any teething problems 2011, l’impiego di questo topcoat è ormai consolidato presso quasi tutti gli OEM tedeschi - e senza che siano reported. A further topic that has seized the state segnalate le tipiche difficoltà di conversione. attention of the automobile sector Un altro argomento che ha ccatturato l’attenzione del setand its fastening experts particolare dei suoi esperti di tore automobilistico, o, ed in pa elementi di fissaggio, è il proin particular is the e ele previously unresolved blema fino ad ora irrisolto delle superfici nere. Dei tenproblem of black surfaces. Attempts are tativi sono ancora in corso per trovare una soluzione still being made to find an efficient, economical efficiente ed economica nel e ©Dörken MKS-Systeme GmbH & Co. KG solution in the field of zinc ccampo dello zinco lamellare 2 flake that satisfactorily cche risolva in modo soddiThe topcoat Delta-Protekt® VH 301.1 GZ can be easily sfacente sia le difficoltà d’inresolves both installation assembled against aluminium and prevents stick-slip effect difficulties and corrosion stallazione sia di protezioagainst especially difficult assemblies such as Chrome(VI)free surfaces against e-coated surfaces. ne dalla corrosione. Dörken protection. Dörken MKSSysteme will present initial La mano di finitura Delta-Protekt® VH 301,1 GZ può essere MKS-Systeme presenterà i prototypes at the fair and facilmente applicata sull’alluminio e previene l’effetto stick- primi prototipi alla fiera e dislip con applicazioni particolarmente difficili, come superfici discuss the situation with senza cromo(VI) contro superfici rivestite in elettroforesi. scuterà la situazione con gli experts. The term “Black esperti. Il termine “Scatola Box” is consequently acquiring a very real significance. Nera” sta pertanto acquisendo un significato molto reale.

About Dörken

A proposito di Dörken

Dörken in Herdecke (Germany) has been developing micro-layer corrosion protection systems for 30 years and is now the European market leader in chromium(VI)-free zinc flake systems. Under the brand name DELTA-MKS®, the company produces and configures extremely effective surface protection, especially for use in the automotive and wind power industry. The globally specified products are free of heavy metals. More information at www.doerken-mks.com.

Dörken, a Herdecke (Germania) sviluppa sistemi a micro-strato di protezione dalla corrosione da 30 anni ed è ora il leader europeo nel settore dei sistemi di zinco lamellare senza cromo (VI). Con il marchio DELTAMKS®, l’azienda produce e configura una protezione della superficie estremamente efficace, in particolare per l’impiego nell’industria automobilistica e dell’energia eolica. I prodotti specifici di livello globale sono privi di metalli pesanti. Maggiori informazioni su questo tema sono disponibili all’indirizzo www.doerken-mks.com.

by Paola Giraldo

s 䡲 Paint spray system ns 䡲 Special spray solutio for complex shapes any 䡲 Material tanks in m sizes and models

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Let‘s meet: Hall 3, D13

The Coatings Experts

WALTHER Spritz- und Lackiersysteme GmbH Kärntner Str. 18-30, D-42327 Wuppertal Phone +49(0)202 787-0 info@walther-pilot.de

www.walther-pilot.de www.pistolen-scout.de 13

BRAND-NEW NEW LINE OF AUTOMATIC SPRAY GUNS WITH QUICK-CHANGE ADAPTER PLATES Nuova linea di pistole a spruzzo automatiche con piastre di adattamento per il cambio rapido

In regard to the atomizing technique, the user has several options to choose from. In addition to conventional and HVLP spray technologies, this manufacturer also offers the newly developed HVLPPlus nozzle technology. This will help to save material and compressed air on the one hand while still guaranteeing the finest atomization at high working speeds. For further information: www.walther-pilot.de

Per quanto riguarda la tecnica di atomizzazione, l’utente ha diverse opzioni tra cui scegliere. Oltre alle tecnologie convenzionali e di spruzzatura HVLP, questo produttore offre anche la nuova tecnologia degli ugelli HVLPPlus. Questo contribuirà a risparmiare materiale e aria compressa, pur garantendo la migliore atomizzazione a elevate velocità di lavoro. Per maggiori informazioni: www.walther-pilot.de

t the Hannover Messe, Walther Pilot, Wuppertal (Germany) will be presenting a new automatic spray unit in a compact design. It can be used for every assignment in wet painting and when applying adhesives. The newly developed Pilot WA 900 involves a simple modular system that makes possible every combination that might be required for coating. There are two basic models – one with internal control, the second prepared for external adjustment of the spray parameters. Two different quick-change adapter plates have been developed and each can be used with either model. The user can choose between a standard adapter plate (nickel-plated aluminum) and a low-profile adapter plate made of stainless steel. The units can be connected to a branch line or to a material circulation ring line. In the Pilot WA 900 – as with most Walther Pilot automatic spray guns – the forward section and all the parts in contact with the material are made of stainless steel (the only exception being the standard plate). The PTFE finish on the body of the spray gun makes this unit especially easy to clean.

ll’Hannover Messe, Walther Pilot, azienda di Wuppertal (Germania), presenta una nuova unità a spruzzo automatico in un design compatto. Può essere usata per ogni attività nella verniciatura liquida e nell’applicazione degli adesivi. Pilot WA 900, recentemente sviluppata, prevede un sistema modulare semplice che rende possibile ogni combinazione che potrebbe essere necessaria per il rivestimento. Ci sono due modelli di base: uno con il controllo interno; il secondo preparato per la regolazione esterna dei parametri di spruzzo. Sono state sviluppate due differenti piastre di adattamento per il cambio rapido e ognuna di esse può essere utilizzata con entrambi i modelli. L’utente può scegliere tra una piastra di adattamento standard (alluminio nichelato) e una piastra di basso profilo in acciaio inox. Le unità possono essere collegate a una diramazione o a una linea ad anello per la circolazione del materiale. Nel Pilot WA 900 - come con la maggior parte delle pistole automatiche a spruzzo Walther Pilot - la sezione frontale e tutte le parti a contatto con il materiale sono realizzate in acciaio inox (con la sola eccezione della piastra standard). La finitura PTFE sul corpo della pistola a spruzzo rende quest’unità particolarmente facile da pulire.

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RÖSLER COMPANY INVESTS 8.5 MILLION EURO Rösler investe 8,5 milioni di euro

he market leader for mass finishing and shot blast technology is expanding its main manufacturing plant in Memmelsdorf, Germany, with a 17 storey high bay warehouse. Two new buildings for laser cutting and a compact warehouse went already into operation last fall. During the past months the Rösler location in Memmelsdorf, Germany, resembled a huge construction site: The Rösler Oberflächentechnik GmbH has invested 8.5 million Euros to expand its equipment manufacturing facility (Fig. 1). With this new investment the company is sending a clear signal in favor of the manufacturing base Germany. A special highlight is the new high bay warehouse. With a footprint of 1,400 square meters (14,000 square feet) and 17 floors this 1 new warehouse offers a total of 7,741 pallet locations (Fig. 2) for warehousing consumables (mass finishing compounds and media) as well as machine and spare parts. With this investment in “intelligent” warehousing capacity Rösler expects to significantly improve the response times for customer requests for after-sales-service. Exactly within the scheduled completion date, the high bay warehouse went into operation during the first week of January. It allows receiving/dispatching 100 pallets per hour through the truck load/unload station. Rösler also expanded its manufacturing area. Last fall two new buildings were completed with a total footprint of 3,500 square meters (35,000 square feet). Essentially the complete laser cutting & warehousing operation was transferred into these new buildings. This includes the two existing Trumpf laser cutting units with the linked compact storage systems. New equipment additions were two new press brakes, each with a pressing force of 400 metric tons. 2 But the expansion of the German manufacturing capacity reflects only part of the success story of the Rösler Oberflächentechnik GmbH with its global sales network of more than 60 sales branches and distributors. Due to the rapid domestic and international sales growth the company added numerous new employees at its Memmelsdorf location requiring an expansion of the employee parking lot. For this reason, the investment package of 8.5 million Euros also included the creation of 240 additional parking spaces on the company premises with a total area of 9,500 square meters (95,000 square feet). For further information: www.rosler.com

azienda leader di mercato nei settori della finitura di massa e della granigliatura ha appena ampliato il suo sito produttivo di Memmelsdorf, in Germania, con un magazzino verticale di 17 piani. E i due nuovi edifici per il taglio laser e il magazzino compatto sono operativi già dallo scorso autunno. Negli ultimi mesi, la sede Rösler di Memmelsdorf, in Germania, ha avuto l’aspetto di un enorme cantiere: Rösler Oberflächentechnik GmbH ha infatti investito 8,5 milioni di euro per ampliarla (fig. 1), dando così un chiaro segnale all’intera industria produttiva tedesca. Di particolare rilievo è il nuovo magazzino verticale: con una superficie totale di 1400 metri quadrati e ben 17 piani, è © Rösler in grado di ospitare, in tutto, 7741 pallet (fig. 2) di prodotti di consumo (composti e media per la finitura di massa), componenti per macchine e ricambi. Un grande e moderno magazzino che permetterà all’azienda di reagire ancora più velocemente alle richieste dei clienti nel campo dei servizi post-vendita. Perfettamente entro la data di completamento prevista, il magazzino verticale, in grado di gestire l’ingresso/uscita di 100 pallet all’ora, è entrato in funzione nella prima settimana di gennaio. Ma anche l’area produttiva è stata recentemente ampliata: nell’autunno del 2012, ssono stati ultimati altri due edifici per un totale di 3500 m metri quadrati, che ora ospitano l’intero reparto di taglio a al laser, comprese le due unità Trumpf pre-esistenti e i re relativi sistemi di stoccaggio compatto. A questi, si son no aggiunte due nuove pressa piegatrici con una forza di 400 tonnellate metriche ciascuna. 40 Ma l’espansione della sede tedesca riflette solo in piccola M parte la storia di successo di Rösler Oberflächentechnik pa © Rösler GmbH, con una rete di vendita globale che vanta oltre 60 Gm filiali commerciali e distributori. Grazie al rapido aumento delle vendite registrato negli ultimi anni sia in Germania che all’estero, la società ha potuto assumere numerosi nuovi dipendenti proprio a Memmelsdorf, cosa che ha anche richiesto l’ingrandimento dell’area di parcheggio. È per questa ragione che il pacchetto di investimenti da 8,5 milioni di euro ha incluso, tra l’altro, la creazione di 240 nuovi parcheggi destinati al personale, per un totale di 9500 metri quadrati. Per informazioni www.rosler.com

L’

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

BRAND-NEW DÜRR PAINTING TECHNOLOGY: NOT JUST FOR CAR BODIES Sistema di verniciatura Dürr: non solo per scocche auto ietigheim-Bissingen, Germany, February 6th, 2013 - Dürr is the ietigheim-Bissingen, Germania, 6 Febbraio 2013 – Dürr sta costruengeneral contractor for a fully automatic paint shop for plastic parts for do, come general contractor, un impianto di verniciatura completaVolkswagen AG in Wolfsburg Germany. Volkswagen uses mainly watermente automatico per parti in plastica nello stabilimento Volkswagen AG di based paints and an environmentally friendly process in this facility. Bumpers, Wolfsburg (Germania). In questo impianto, che vernicia paraurti, sportelli del fuel tank covers and small parts for the new Golf are to be painted. serbatoio e piccole parti della nuova Golf, Volkswagen utilizza prevalenteThe production line is aligned to the requirements of small parts painting. mente vernici all’acqua e un processo a basso impatto ambientale. It includes cleaning and applying primer, the technology for base and clear La linea di produzione si adatta perfettamente alle esigenze della verniciatura coat application, as well as the oven and the workspace equipment. From the di piccoli pezzi. Comprende le aree di pulizia, di applicazione del primer, della primer to the base coat, water-based paints are used, while the clear coat area base e del trasparente, i forni di polimerizzazione e le dotazioni delle postauses a 2-component solvent-based paint. zioni di lavoro. Sia il primer che le basi sono all’acqua, mentre il trasparente Paint application is carried out by 24 EcoRP L033 robots. è una vernice bi-componente a solvente. L’applicazione della vernice è effetThrough the application of SnowClean tuata da 24 Robot EcoRP L033. and flame treatment, plastic parts can be Le parti in plastica vengono preparate in modo ottimale optimally prepared for painting, this means con il sistema SnowClean e la flammatura, che puliscocleaning and activating the surface for no e attivano la superficie per garantire l’adesione della paint adhesion. SnowClean in this case vernice. Il sistema SnowClean sostituisce il tradizionale replaces the previously common chemical impianto di lavaggio a spruzzo in continuo, eliminando pre-treatment plant. As a result the use of così l’utilizzo di prodotti chimici, il consumo e lo smaltichemicals and water can be completely mento di acqua. Questo processo elimina inoltre il rischio dispensed with. This procedure eliminates di umidità residua sui pezzi da verniciare, una possibile 1 the risk of residual water on the part to be causa di rischio per la qualità finale della verniciatura. painted and therefore reduces the quality L’applicazione del primer 2K all’acqua avviene tramite 1 risk for subsequent painting. gli atomizzatori EcoBell3 ad elevata velocità di rotazioThe EcoDryScrubber from Dürr saves energy and The primer application of 2K water-based ne l’alta tensione. L’utilizzo congiunto del cambio colore space thanks to air recirculation. paint is carried out by EcoBell3 atomizers lineare EcoLCC2 garantisce minime perdite di vernice EcoDryScrubber di Dürr, grazie al ricircolo d’aria, in high rotation mode and without high durante il cambio colore e un elevato grado di efficienza permette di risparmiare energia e spazio. voltage. In conjunction with the EcoLCC2 di trasferimento durante la verniciatura. linear color changer, minimal color loss per color change and optimum Anche in questo impianto viene utilizzato EcoDryScrubber, sistema di abtransfer efficiency can be achieved during painting. battimento a secco dell’overspray. Questa tecnologia permette di risparThe EcoDryScrubber, the dry separation of overspray, is also included miare energia grazie al ricircolo dell’aria nella cabina di verniciatura. Un ulin this line. This technology saves energy in the paint booth through air teriore risparmio energetico si ottiene grazie al forno di essicazione con recirculation. The dehumidifying oven produces an additional energy deumidificazione, che opera con aria a bassa temperatura e deumidificata. savings effect through drying with cold, dry air. This better absorbs the Questo migliora l’assorbimento dell’umidità dovuta all’impiego di vernice moisture of the water-based paint. In this case the oven is heated up to all’acqua. Infatti, il forno di essiccazione viene riscaldato solo fino a 40-50°C only 40 to 50°C in contrast to the usual 80°C. This eliminates the cooling rispetto ai tradizionali 80 °C. In questo modo è possibile fare a meno della zone downstream of the oven which, in addition to energy, also saves zona di raffreddamento, il che consente di risparmiare energia e spazio: la space as the line is shortened by 30%. Through the combination of linea, infatti, ha una lunghezza inferiore del 30%. Grazie alla combinazione di SnowClean, EcoDryScrubber and dehumidifying drying, the painting of SnowClean, EcoDryScrubber ed essiccazione con deumidificazione, la verplastics is virtually free of process water. This is new and trendsetting for the niciatura delle parti in plastica diventa un processo quasi privo d’acqua, innopainting of plastic parts. vativo, che costituisce la tendenza da seguire nella verniciatura della plastica. The plastic component paint shop in Wolfsburg, commissioned by VW in the L’impianto di verniciatura di Wolfsburg, commissionato da VW nel primo trifirst quarter of 2012, will come into operation in August 2013. mestre del 2012, entrerà in funzione nell’agosto 2013. For further information: www.durr.com Per maggiori informazioni: www.durr.com

16 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

International Exhibition & Congress

by Paola Giraldo

for the paint, printing ink, varnish, glue and adhesive industries

22 - 24 October PIACENZA - ITALY PiacenzaExpo - Hall 1

THE COATING AND COLOUR SECTORS COME TOGETHER IN ITALY

DIVERSIFY YOUR INVESTMENTS NOT TO RELY ON 1 SINGLE SHOW

COATING - PACKAGING - HANDLING EQUIPMENTS

Participate in Eurocoat 2013 kkk Because nothing can replace personal contact

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YOUR CONTACTS Cyril LADET - cladet@infopro.fr - Ph.: + 33 (0)1 77 92 96 84 David GARNIER - dgarnier@infopro.fr - Ph.: + 33 (0)1 77 92 94 79 An event co-organised by:

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

BRAND-NEW BYK-GARDNER - SEMINARS IN ITALY IN 2013 Seminari BYK-Gardner: i seminari in Italia nel 2013

n 2013 BYK-Gardner will organize 2 modules of trainings and analysis upon the use of the QC instruments for paints and plastics and the software, addressed to the laboratory technicians, the QC managers, the chemists, the production managers, the technical assistants. All the courses will take place in Parma, at Hotel Parma&Congressi, in 2 sessions: May 15th and 16th, and September 26th and 27th 2013. The first day of May will give an overlook of the instruments used to check the physical properties of the surfaces, as abrasion testers, adhesion testers, hardness testers, viscometers, elasticity testers, thickness gages, drying time recorders, oven temperature recorders, etc. On the second day, the training will be about the measurement of the esthetic qualities of surfaces, like gloss, haze, orange peel and color. Both the days will have a theoretical part, hold by Ing. Pasquale Roberti, Sales Manager Italy of BYK-Gardner, and a bigger section of workshop, when the participants will be able to test directly the instruments and effect the measurements, also on their own samples. For these two days, the participants are free to choose to attend also just for single days, as they are completely independent to each other. On the other side, the other two days in September are a real two-day advanced © BYK training course for experts who already have the acknowledge and the experience in using the BYK-Gardner instruments for appearance, like the wave-scan, for the orange peel measurement, the BYK-mac, for the metallic color characterization, and the cloud-runner, for the mottling, and who wants to get deeper information on their use, technology and software. In this case the participation stands for both the training days. Also in this module there will be a theoretical part and a workshop with practical tests and use of the new software smart-chart. For more detailed info about the participation to the trainings, the costs and in order to get the participation form, please contact Mrs. Sara Malanchini c/o Hulss & Capelli Spa, phone nr. 02/38031531, email sara.malanchini@hulssecapelli.it. For further information: www.byk.com

er il 2013 BYK-Gardner organizza due serie di corsi di formazione e di approfondimento sull’utilizzo degli strumenti di controllo per le vernici e le plastiche e i loro relativi software, dedicati ai tecnici di laboratorio, ai responsabili del controllo qualità, ai formulatori, ai responsabili di produzione, ai responsabili del servizio tecnico esterno. Tutti i corsi si terranno a Parma, presso l’Hotel Parma&Congressi, in due sessioni: il 15 e 16 maggio e il 26 e 27 settembre 2013. Nella prima giornata di Maggio si tratterà degli strumenti per il controllo delle proprietà fisiche delle vernici, tali come i misuratori di abrasione, adesione, durezza, viscosità, elasticità, spessore, tempo di essiccazione, temperatura dei forni, ecc. La seconda, invece, sarà incentrata sugli strumenti di misurazione della qualità dell’aspetto estetico, come la brillantezza, la velatura, la buccia d’arancia e il colore. Entrambe le giornate prevedono sia una parte teorica, effettuata dall’Ing. Pasquale Roberti, Responsabile Italia della BYK-Gardner, e sia una parte più cospicua di workshop pratico, in cui i partecipanti potranno direttamente provare gli strumenti ed effettuare veri e propri test, anche su campioni propri. Per questi due primi corsi, i partecipanti possono scegliere di partecipare anche a una sola giornata perché sono del tutto indipendenti tra loro. Le altre due giornate di Settembre, invece, sono un vero e proprio corso avanzato di due giorni, per utenti esperti che hanno già dimestichezza nell’uso degli strumenti BYK-Gardner per l’apparenza, quali il wave-scan (per la misurazione della buccia d’arancia), il BYK-mac (per la misura del colore dei metallizzati), e il cloud-runner (per la misurazione delle macchie), e che vogliono avere informazioni più approfondite sul loro utilizzo, sulla tecnologia e sul loro software. In questo caso la partecipazione prevede entrambe le giornate di corso. Anche in questo caso si terrà una parte teorica e una parte di prove pratiche e utilizzo del nuovo software smart-chart. Per avere ulteriori notizie sulla partecipazione ai corsi, sui costi e per ottenere la scheda di partecipazione, contattare la Sig.ra Sara Malanchini c/o Hulss & Capelli Spa allo 02/38031531, oppure sara.malanchini@hulssecapelli.it. Per maggiori informazioni: www.byk.com/it/home.html

18 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

MIX TRENDS ISSUE 27- COLOUR TRENDS FOR AUTUMN/WINTER 2014/15 Mix Trends Numero 27 - Previsioni cromatiche autunno/inverno 2014/2015

ix Trends issue 27 is out now, with four new trends for Autumn Winter 2014/15. - Blush paints its colours on broad strokes, celebrating the traditional accoutrements of the makeup table; - Frame is an ambivalent reflection to the conformist demands that are placed upon us; linear and grid like patterns reflect the restrictions we live in. - Axis focuses on patterns within the natural world; from crystals in a snowflake to the strange landscapes revealed by an electron microscope. - Herald brings a sense of togetherness through bold pictograms, rich colours and ornate decoration, all combine to reinforce this sense of identity. All four, very different messages are expressed through essential colour COLOUR & M palettes, expressing a strong seasonal ATERIAL TR ENDS FOR AUTUM N WINTER 20 message with a strong identity that your 14|15 CREATIVE IN SPIRATION customers will instantly identify with. FOR ALL DE SIGN SECTOR S GLOBAL COLO Mix Trends is published twice a year; R RESEARCH in July and December This unique publication offers proven colour trend information that you can rely on, saving you valuable time by undertaking extensive market research to create a dynamic working tool, covering residential, contract and industrial colour and design concepts.

Content

Contenuti

You will find in Mix Trends: - Colour Overview, Observations in colour and the Retroflow sections are now in a much more compact and effective format. - Panel Member section which better highlights the diverse industry sectors that help contribute towards developing our colour palettes. - A brand new Colour Psychology section. - Now there is in depth material textures and surfaces sections with extensive information. Navigate through and compare the Global, European, North American and Chinese colour palettes with more ease. For more information: www.ncscolour.it

Al suo interno potrete trovare: - Le sezioni “Colour Overview”, “Observation in colour” e “Retroflow” sono caratterizzate da un formato molto più compatto ed efficace. - La sezione “Panel Member” presenta quali sono i settori industriali che aiutano a contribuire alla creazione delle palette colore. - Una nuova sezione dedicata al binomio colore e psicologia. - Una sezione che tratta in maniera approfondita texture e superfici dei diversi materiali. È possibile navigare attraverso le palette colore Globale, Europea, Nord Americana e Cinese e confrontarle tra loro in maniera facile e veloce. Per ulteriori informazioni: www.ncscolour.it

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egnaliamo l’ultima uscita di MIX Trends N.27, il book di tendenze colore che questo semestre presenta i 4 studi di tendenza per l’Autunno/Inverno 2014/2015: - Blush: i suoi colori sono presentati attraverso grandi linee che vogliono raffigurare il corredo tradizione del “dressing table”. - Frame: è una riflessione ambivalente delle esigenze conformiste che ci sovrastano; linee che disegnano un recinto che riflette le restrizioni in cui viviamo. - Axis: si concentra sui modelli del mondo naturale, dai cristalli di un fiocco di neve agli strani paesaggi rivelati dal microscopio elettronico. - Herald: trasmette un senso di unità attraverso accesi pittogrammi, ricchi colori e decorazioni elaborate, che rafforzano un senso di identità. Tutti e quattro gli studi di tendenza, attraverso le loro essenziali palette colore, esprimono un messaggio stagionale con una forte identità subito riconoscibile dai lettori. Mix Trends è il book di tendenze colore pubblicato due volte l’anno dal Global Color Research™, azienda londinese famosa a livello internazionale per l’accuratezza delle sue previsioni cromatiche. Al suo interno potrete trovare con 2 anni di anticipo le previsioni sui colori che domineranno il mercato nella stagione trattata. colour texture inspiration residential contract industrial concepts

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

BRAND-NEW SOFTEC – 25 YEARS OF ERP SOLUTIONS FOR THE SURFACE FINISHING SECTOR Softec - 25 anni di soluzioni ERP per il settore finitura delle superfici

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The Softec Team - Highly qualified and motivated: With their team of 22 employees Softec designs specialised software solutions for the surface-finishing industry. Il team Softec, altamente qualificato e motivato: con il loro team di 22 dipendenti, Softec progetta soluzioni software specializzate per il settore della finitura superficiale.

oftec, the German market leader for enterprise resource oftec, leader del mercato tedesco per le soluzioni di pianifiplanning solutions in the surface-finishing sector, celebrates cazione delle risorse aziendali nel settore della finitura delle its 25th anniversary (Fig. 1). When founded in 1988 Softec was superfici, festeggia il suo 25° anniversario (fig. 1). Quando è stathe first to develop software solutions for the metal coating ta fondata, nel 1988, Softec è stata la prima a sviluppare soluzioindustry. ni software per l’industria del riSeveral milestones in IT vestimento del metallo. Diverse development were to follow. tappe fondamentali nello svilupToday, more than 150 surfacepo IT hanno seguito questo rifinishing companies plan, sultato. Oggi, più di 150 aziende control and improve their di finitura delle superfici pianifiprocesses with the ERP cano, controllano e migliorano i solution OMNITEC by Softec. propri processi con la soluzione “It’s the innovative spirit of our ERP OMNITEC di Softec. highly-qualified team that wins “È lo spirito innovativo del nothe game“, says Softec CEO stro team altamente qualificaMichael Hellmuth. to che vince la partita”, dichia“Other important factors are ra Michael Hellmuth, CEO di our years of expertise in the Softec. “Altri fattori importanti industry and our readiness to sono i nostri anni di esperienidentify latest trends and the za nel settore e la disponibilineeds of our customers”. tà a individuare le nuove tenSoftec software is therefore denze e le esigenze dei nostri 2 highly adapted to the clienti”. Il software Softec è 2 specialised needs of the quindi fortemente adattato alle surface finishing industry and esigenze specifiche dell’induSoftec donation campaign: Michael Hellmuth hands over a symbolic cheque to the star chef and ambassador of ROTE NASEN Sören Anders (center) at Karlsbadhelps coating companies stria di finitura delle superfici e Langensteinbach clinic. to cope with tough market aiuta le aziende di rivestimento Campagna di donazione Softec: Michael Hellmuth dona un assegno simbolico a conditions. Andreas Gehling, a far fronte alle difficili condizioSören Anders (al centro), famoso chef e ambasciatore di ROTE NASEN, alla clinica general manager of Rotec, ni di mercato. Andreas Gehling, Karlsbad-Langensteinbach.

20 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

a German powder coating company, writes in his jubilee congratulations: “We see Softec as our innovative partner who often anticipates our expectations. Just carry on!”. Being in the comfortable position to face the future optimistically, Softec continues their social commitment with a donation campaign. The software company supports the clinic clowns of “ROTE NASEN - Clowns im Krankenhaus” (“Red Noses – Clowns in Hospital) by sending hundreds of red clown noses to their customers and donating 5 euros for every photo with a red nose they receive in return (Fig. 2). To kick off the jubilee campaign, on January 31, 2013, Michael Hellmuth handed over a cheque of 1,500 euros to the clinic clowns. “We are proud to contribute to the effort of supporting seriously ill children. By making these children smile the clinic clowns create a welcome relief from the daily hospital routine and help the little patients to forget their pain and hardship at least for a while.” For further information: www.softec-ag.de

direttore generale di Rotec, una società tedesca di verniciatura a polveri, scrive nelle sue congratulazioni per l’anniversario: “Noi vediamo Softec come un nostro partner innovativo, che anticipa spesso le nostre aspettative. Avanti così!”. Essendo in una posizione sicura per affrontare il futuro con ottimismo, Softec continua il proprio impegno sociale con una campagna di donazione. La società di software supporta i clown opsedalieri di “ROTE NASEN - Clowns im Krankenhaus” (“Nasi Rossi – Clown in ospedale”) con l’invio di centinaia di nasi rossi da clown ai propri clienti e donando 5 euro per ogni foto con un naso rosso che ricevono in cambio (fig. 2). Per dare il via alla campagna dell’anniversario, il 31 gennaio 2013, Michael Hellmuth ha consegnato un assegno di 1.500 euro per i clown ospedalieri. “Siamo orgogliosi di contribuire allo sforzo per sostenere i bambini gravemente malati. Facendo sorridere questi bambini, i clown danno loro un sollievo dalla routine giornaliera del ricovero e aiutano i piccoli pazienti a dimenticare il loro dolore e disagio, almeno per un po’”. Per maggiori informazioni: www.softec-ag.de

Sistema di verniciatura a polveri senz’aria DDF Powder coating system Airless DDF

CM SPRAY s.r.l. w w w. c m s p r a y. i t Sistema automatico di miscelazione delle vernici liquide pluri-componenti con metodo proporzionale Automatic mixing of multi-component liquid paints with a proportionate system

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c m s p r a y @ c m s p r a y. i t

BRAND-NEW Q-LAB: A LONG HISTORY IN MATERIAL DURABILITY TESTS Q-Lab: una lunga storia nei test sulla durabilità dei materiali

-Lab Corporation is a global provider of material durability testing products since 1956. Q-Lab designs and manufactures standard test substrates as well as weathering, light stability, and corrosion testers. In addition, contract test services which include accelerated laboratory testing are available at Q-Lab Florida, Q-Lab Arizona, and Q-Lab Deutschland Outdoor exposure testing for weathering, lightfastness and corrosion are available at Q-Lab Florida and Q-Lab Arizona. Our weathering products and services are used by material scientists and technicians in numerous industries including: additives and colorants, adhesive and sealants, automotive, building materials (such as roofing and © Q-Lab siding), fabrics/textiles, food and beverages, graphic arts/ inks, paints and coatings, pharmaceuticals and cosmetics, plastics and packaging, and renewable energy (such as solar). Our modern corporate headquarters, R&D, D and manufacturing facilities are located in Westlake, a beautiful suburb of Cleveland, Ohio USA. Q-Lab sales and distribution facilities are located in Manchester, England, Saarbrucken, Germany, and Shanghai, China. Q-Lab’s A2LA accredited laboratory and outdoor testing facilities are located in Homestead, Florida and Buckeye, Arizona. We’ve also just opened a new accelerated testing lab at our Saarbrücken, Germany location. Further information at www.q-lab.com

-Lab Corporation è dal 1956 un fornitore globale di prodotti per i test sulla durabilità dei materiali. Progettiamo e realizziamo substrati standard di prova, così come strumenti per test d’invecchiamento accelerato agli agenti atmosferici, di stabilità alla luce e di corrosione. Inoltre, presso le strutture Q-Lab Florida, Q-Lab Arizona, e Q-Lab Deutschland sono disponibili servizi di prova a contratto che includono test accelerati di laboratorio. Test di esposizione all’aperto agli agenti atmosferici, resistenza alla luce e corrosione sono disponibili presso Q-Lab Florida e Q-Lab Arizona. I nostri prodotti e servizi sull’invecchiamento agli agenti atmosferici sono utilizzati da parte di ricercatori e tecnici dei materiali in numerosi settori, tra cui: additivi e coloranti, adesivi e sigillanti, automobilistico, materiali da costruzione (come coperture e rivestimenti), tessuti/tessili, settore alimentare, bevande, arti grafiche/inchiostri, vernici e rivestimenti, prodotti farmaceutici e cosmetici, plastica e imballaggio e il settore delle energie rinnovabili (come l’energia solare). La nostre sedi aziendali, dipartimenti di R R&D e impianti di produzione sono situati a Westlake, un incantevole sobborgo di Cleveland, Ohio USA. Le nostre strutture di vendita e distribuzione si trovano a Manchester, in Inghilterra, Saarbrucken in Germania e Shanghai in Cina. Il laboratorio di Q-Lab accreditato A2LA e le strutture per i test all’aperto sono situati a Homestead, Florida e Buckeye, Arizona. Abbiamo appena aperto un nuovo laboratorio per prove accelerate a contratto a Saarbrücken, presso la nostra sede in Germania. Maggiori informazioni su www.q-lab.com M Mag © Q-Lab

22 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

INVER BETWEEN NEW COLLECTIONS OF COLORS, WOOD EFFECTS AND SPECIAL EFFECTS AT SAIE3 INVER a SAIE3 tra nuove raccolte di colori, effetti legno ed effetti speciali

he first edition of SAIE3 - the international exhibition of windows, doors, shutters and finishings for interiors and exteriors - was held in Bologna (Italy) from February 28 to March 2, 2013. An area of 35,000 square meters was occupied by the event, with 276 companies and an innovative formula that integrated the exhibition offer with shows, special events, meetings and high-level guests. 35,716 visitors, including designers, doors and windows manufacturers, blacksmiths, carpenters and installers attended the trade fair. Among the exhibitors, INVER also participated introducing among many other products - its new collection of specific colors for architecture, called “Color Collection 12”. These new twenty colors are reproducible in the INVERPUL PE/P /HD series, homologated Qualicoat Class 2 and GSB Master Quality, to ensure paint durability three times higher than the standard. Visitors could also see the new collection of colors, INVER SUBLICOLOR, which includes more than 40 wood effects and special effects to be applied by the sublimation of color on aluminum supports, in addition to many other proposals of colors and effects that the company makes with powder or liquid paints. Since the Bologna Exhibition Centre is just a few kilometers away from the INVER plant in Minerbio, clients, architects, designers and fabricators had the opportunity to visit the production and powder coatings research laboratories, accompanied by the managers of the company to observe how INVER studies and realizes the industrial paints in one of the most important plants in Europe. For more information: www.inver.com/en/

al 28 febbraio al 2 marzo 2013 si è svolta a Bologna la prima edizione di SAIE3, il salone internazionale della filiera di produzione del serramento e delle finiture d’interni ed esterni. Uno spazio di 35.000 mq. è stato occupato dalla manifestazione, con 276 aziende e una formula innovativa che ha integrato la proposta espositiva con mostre, iniziative speciali, incontri e ospiti di alto livello. Hanno partecipato 35.716 visitatori, tra progettisti, serramentisti, fabbri, falegnami e installatori. Tra gli espositori ha partecipato anche INVER che, tra i numerosi prodotti, ha presentato la nuova raccolta di colori specifici per l’architettura, chiamata “Color Collection 12”. Queste nuove venti tinte sono riproducibili nella serie INVERPUL PE/P/HD omologata Qualicoat Classe 2 e GSB Master Quality, per garantire una durabilità delle vernici di tre volte superiore allo standard. I visitatori hanno potuto vedere anche la nuova raccolta di colori INVER SUBLICOLOR, che comprende più di 40 effetti legno ed effetti speciali da applicare tramite sublicromia a supporti in alluminio, oltre a tante altre proposte di colori ed effetti che l’azienda realizza con vernici in polvere o vernici liquide. Poiché la Fiera di Bologna è distante pochi chilometri rispetto allo stabilimento INVER di Minerbio, clienti, architetti, designer e serramentisti hanno avuto la possibilità di visitare la produzione e i laboratori di ricerca delle vernici in polvere, accompagnati dai responsabili dell’azienda a osservare come si studiano e realizzano le vernici industriali, in uno dei più importanti stabilimenti a livello europeo. Per maggiori informazioni: www.inver.com/it/

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

BRAND-NEW LUTRO LAUNCHES ITS ENERGY-EFFICIENT PLANTS AT THIS YEAR’S SURFACE TECHNOLOGY AT THE HANNOVER MESSE LUTRO lancia i suoi impianti per l’efficienza energetica al Salone Surface Technology presso l’Hannover Messe

nergy efficiency has efficienza energetica become one of the è diventata una delle most important issues when questioni più importanti per designing or upgrading la progettazione o l’aggiorcoating plants. It is in this namento degli impianti di perspective that LUTRO verniciatura. È con questa will present its coating prospettiva che LUTRO preplants, complete with presenterà i suoi impianti di vertreatment equipment for wet niciatura, completati dalle atand dry processes, cleaning trezzature di pre-trattamento and shot blasting booths, per i processi a bagno e a painting and drying systems, secco, cabine di lavaggio e di paint dryers, and the relative granigliatura, sistemi di verniconveyor and handling ciatura e di asciugatura, es1 © Lutro systems, at the Surface siccatori della vernice e i reTechnology fair during the lativi impianti di trasporto e 1 Hannover Messe, April 8th – movimentazione, al Salone New shot blasting and powder coating centre consists of a shot blasting booth (centre), a powder th Surface Technology presso 12 , 2013. coating booth (right) and a powder dryer (left). la fiera Hannover Messe, 8 Besides the trend towards Il nuovo centro di granigliatura e rivestimento a polveri è costituito da una cabina di granigliatura increasing efficiency in the 12 aprile 2013. (al centro), una cabina di verniciatura a polveri (a destra) e un essiccatore (a sinistra). Oltre alla tendenza verso system engineering field, l’aumento dell’efficienza nel there is also a focus on campo dell’ingegneria di sisustainable, environmentally friendly and cost saving solutions for sstema, vi è anche un focus sulle soluzioni ssostenibili, ecocompatibili e che permettano the pre-treatment, cleaning, coating un risparmio dei costi per il pre-trattamenand drying processes. With the u LUTRO-POSEIDON water treatment tto, il lavaggio e i processi di rivestimento e plants and the robust cleaning booths asciugatura. Con gli impianti di trattamenfrom the RK Series, LUTRO offers to delle acque LUTRO-POSEIDON e le affordable plants for a stable and robuste cabine di lavaggio della serie RK, © Lutro 2 LUTRO offre impianti a prezzi accessibili recirculated pre-treatment process with per un processo di pretrattamento e ricirminimal operating costs. 2 colo stabili, con costi di gestione minimi. The solutions presented are also New paint shop with a combined cleaning and drying booth Le soluzioni presentate sono inoltre doequipped with a further development (right), a combined coating and drying booth (centre) followed by in the booths design: Flexible mounting a flash-off area, and a dryer (left). In the foreground, the overhead tate di un ulteriore sviluppo nella progetmonorail conveyor with a maximum load of 200 kg/m. solutions are ensured by crane flaps tazione delle cabine: sono garantite soluand fully telescopable segments for zioni di montaggio flessibili grazie ai flap Il nuovo impianto di verniciatura con una cabina di lavaggio e asciugatura combinata (a destra), una cabina di rivestimento ed efficient surface coating processes. del carroponte e ai segmenti completaasciugatura combinata (al centro) seguita da un’area di flashmente telescopici per processi efficienti LUTRO offers other advanced solutions off e un essiccatore (a sinistra). In primo piano, il trasportatore monorotaia sopraelevato con un carico massimo di 200 kg/m. di rivestimento della superficie. LUTRO for energy conservation in the plant offre altre soluzioni avanzate per il riengineering field, which are summarised sparmio energetico nel settore impiantistico, raggruppate sotto il nome under the name “LUTRO Green Energy Technology” (GET). di “LUTRO Green Energy Technology” (GET). Questi dispositivi tecnici, These technical devices, such as atmospheric gas burners and heat

24 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

L’

by Paola Giraldo

CATENE PER CONVOGLIATORI

CUSCINETTI

recovery systems, variable frequency transformers and localised booth ventilation, are smart and sustainable system solutions that contribute to the efficient use of energy. In brief, thanks to the optimised process times, the operating costs are significantly reduced and the surface quality of components is improved. In the Hall 3, Stand C21, LUTRO will present a range of flexible, but complete and customer-tailored system solutions in the surface technology field, which mark the current state of the art while meeting the future requirements in terms of energy efficiency and environmental compatibility. www.lutro.de

c come i bruciatori atmosferici c a gas e i sistemi di recupero del calore, i trasformatori a frequenza fr variabile e la ventilazione la localizzata della cabina, sono so soluzioni intelligenti e sostenibili st che contribuiscono a un us efficiente dell’energia. uso In breve, grazie ai tempi di proce cesso ottimizzati, i costi operativi 3 © Lutro sono ridotti significativamente e la qualità superficiale dei 3 pezzi è migliorata. Particularly cost efficient waste water treatment Nel padiglione 3, stand C21, with the LUTRO-POSEIDON system. The water consumption is reduced to a minimum by LUTRO presenterà una serie ultrafiltration. This fully automatic waste water di soluzioni flessibili - completreatment system features a space-saving arrangement of components and an economical and te e su misura per il cliente nel efficient operating principle. campo delle tecnologie di suIl sistema LUTRO-POSEIDON permette un perficie - che rappresentano trattamento delle acque particolarmente l’incontro tra lo stato dell’arte conveniente. Il consumo di acqua è ridotto al e i bisogni futuri in termini di minimo attraverso l’ultrafiltrazione. Questo impianto di trattamento delle acque completamente efficienza energetica e comautomatico è caratterizzato da un sistema di patibilità ambientale. disposizione dei pezzi salva-spazio e da un principio di funzionamento economico ed efficiente. www.lutro.de

CATENE SPECIALI

CATENE AEREE

CATENE INOX

The fully telescopable segments of the cleaning booth allow eﬃcient cleaning and drying processes on large machine parts. I segmenti completamente telescopici della cabina di lavaggio consentono processi eﬃcienti di pulizia e asciugatura su pezzi molto grandi.

To use the indoor crane with the new paint booths, a special, a ﬂexible booth ceiling opening has been designed. It enables the handling of large and heavy components in the new paint shop. Per utilizzare il carroponte interno con le nuove cabine di verniciatura, è stata progettata una nuova apertura ﬂessibile del tetto, che permette la gestione di pezzi pesanti di grandi dimensioni nel nuovo impianto di verniciatura.

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BRAND-NEW CLADDING: THE ECO-FRIENDLY COATING RECOVERY SYSTEM LAUNCHED BY LECHLER Cladding: la soluzione a basso impatto ambientale per i ripristini arriva da Lechler!

echler has always offered coating solutions dedicated to the recovery of industrial buildings’ coatings made with pre-painted metal panels, commonly defined as “cladding”. With the entry into force of the Additional Decree of 2010 with respect to the 2004/42/ EC Directive concerning the regulation of VOC emissions and the impact of products also used to maintain the cladded buildings, the R&D laboratories of Lechler have focused on the development of waterbased products meeting the new regulatory requirements. Lechler is now able to offer a complete coating system composed of an anticorrosion primer and two finishes – gloss and matt – derived from the polyvalent tinting system Lechsys Hydro. They are the rapiddrying one-component acrylic top coats HYDROCRYL 1K YD157 and YD158 and the anti-corrosion product 1K HYDROPRIMER YD101, available in a variety of colours, too. The successful characteristics of the two enamels are easiness of application and good look, excellent mechanical properties and fast drying quality; the primer, on the other hand, has excellent adhesion properties on the already existing coatings and good direct adhesion on steel and cast iron. Hydrocryl 1K has been developed to provide the operators of the cladding field with a specific, low environmental impact solution for the restoration of buildings subjected to cladding applied by airmix or airless spray. The advantage for the companies from this sector is the opportunity to be supplied justin-time by any Lechler’s official distributor who has the Lechsys Hydro tinting system, with a rich colorimetry of colours specific for this sector. Ad hoc colours can be realised, too, by tailoring them to the needs of the customers who specific requests. Hydrocryl 1K (in both the glossy and the matte versions) has been extensively tested not only in the R&D laboratories of Como, Italy, but also through some market tests carried out on the British territory, where the cladding technology for industrial buildings is widespread. The tests were conducted by professional applicators specialising in this field, with excellent results in terms of application performance and system reliability. For further information: www.lechler.eu

echler da sempre offre soluzioni di verniciatura specifiche per il ripristino dei rivestimenti di edifici industriali realizzati con pannellature metalliche pre-verniciate, comunemente definito dal mondo anglosassone Cladding. Con l’entrata in vigore del decreto aggiuntivo del 2010 della Direttiva legislativa 2004/42/CE inerente la regolamentazione delle emissioni di VOC e l’impatto dei singoli prodotti impiegabili per la manutenzione degli edifici Cladding, i laboratori R&S di Lechler hanno posto la loro attenzione sullo sviluppo di prodotti a base acqua, che rispondessero con successo a queste esigenze normative. La proposta di Lechler si basa su un ciclo di verniciatura completo composto da un fondo anticorrosivo e da due finiture in versione lucida e opaca tutte derivate dal sistema polivalente tintometrico Lechsys Hydro: si tratta di HYDROCRYL 1K YD157 e YD158, lo smalto acrilico monocomponente a rapida essiccazione e dell’anticorrosiva 1K HYDROPRIMER YD101, anch’essa disponibile in svariate colorazioni. Le caratteristiche premianti dei due smalti sono la facile applicabilità con un buon aspetto estetico, le eccellenti caratteristiche meccaniche e la rapida essiccazione; il primer dispone di una eccellente aderenza sulle preesistenti verniciature, con aggrappaggio diretto su acciaio e ghisa. Hydrocryl 1K è stato sviluppato per offrire ai professionisti del settore Cladding una soluzione specifica a basso impatto ambientale per il ripristino degli edifici realizzati in Cladding in applicazione airmix o airless. Il vantaggio per le imprese del settore è l’opportunità di disporre just in time, presso tutti i distributori ufficiali Lechler che posseggono il sistema titntometrico Lechsys Hydro, di una ricca colorimetria di tinte specifiche per il settore. Sono inoltre realizzabili tinte ad Hoc customizzate a seconda delle necessità dei clienti che ne fanno specifica richiesta. Hydrocryl 1K nelle versioni lucida e opaca è stato lungamente testato non solo presso i laboratori R&S di Como ma anche attraverso Market Test eseguiti sul territorio inglese, dove la costruzione di capannoni industriali con pannellature cladding è molto diffusa. I test sono stati condotti da applicatori professionali specializzati in questo settore con riscontri in termini di applicazione e affidabilità del ciclo altamente performanti. Per ulteriori informazioni www.lechler.eu

26 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

advanced research and development

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CHROME(VI)-FREE SOLUTION FOR THE PRETREATMENT OF ALUMINIUM FOR ARCHITECTURAL APPLICATIONS AND THE CONSTRUCTION INDUSTRY Soluzioni prive di cromo(VI) per il pretrattamento dell’alluminio per applicazioni in architettura e nell’industria delle costruzioni Cristiano Laurita Chemetall Italia S.r.l., Birone di Giussano (MB), Italy cristiano.laurita@chemetall.com

exavalent chromium has been the technology of choice for the corrosion protection of aluminium substrates for many years. According to ECHA, many people expect to have abandoned the use of chrome(VI) processes by 2018 when the new regulations will become valid. There is no need to be concerned to move away from chrome(VI) technologies as there are many proven alternatives available. The Frankfurt-based Chemetall GmbH is one of the leading suppliers of surface treatment technologies and oﬀers a variety of highly eﬃcient and Qualicoat-approved technologies. In recent years, almost 60 million metric tons of aluminium have been produced annually worldwide. The main users are the construction industry (Ref. Opening Photo) and the automotive market, as well as the machinery and plant engineering sectors. Due to its chemical properties, aluminium substrates, like many other metals, need an optimal protection to be safeguarded from environmental factors. For many decades, hexavalent chrome-based

28 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

er molti anni il cromo esavalente è stato la tecnologia di punta per la protezione dalla corrosione dei substrati di alluminio. Secondo l’ECHA (European Chemicals Agency), ci si attende che molti utilizzatori abbandonino l’impiego di processi a base di cromo(VI) entro il 2018 quando le nuove norme entreranno in vigore. Non c’è alcuna ragione di preoccuparsi per l’abbandono delle tecnologie a base di cromo(VI) dal momento che sono disponibili molte alternative collaudate. Chemetall GmbH, con sede a Francoforte (Germania), è uno dei fornitori leader di tecnologie di trattamento superficiale e offre una varietà di tecnologie molto efficaci e approvate Qualicoat. Negli ultimi anni, nel mondo sono state prodotte circa 60 milioni di tonnellate metriche di alluminio all’anno. Gli utilizzatori principali sono l’industria delle costruzioni e il mercato dell’auto (Rif. Foto d’apertura), ma anche i settori della meccanica e dell’engineering impiantistico. Grazie alle sue proprietà chimiche, il substrato di alluminio, come molti altri metalli, necessita di una protezione ottimale per salvaguardarlo dagli agenti ambientali. Per molti decenni, i processi a base di cromo esavalen-

HIGHLIGHT OF THE MONTH processes have been the standard for aluminium pretreatment. However, more recently, chrome(VI)based pretreatment processes have been increasingly dropped from many markets due to legal regulations, changed market demands and mounting awareness of rising costs related to health, safety and environmental protection.

te hanno rappresentato lo standard nel pretrattamento dell’alluminio. Tuttavia, in tempi recenti, i processi di pretrattamento a base di cromo(VI) sono stati abbandonati da un numero sempre maggiore di mercati a causa delle normative legali, del cambiamento della domanda di mercato e dalla crescente consapevolezza di un aumento dei costi relativi alla protezione di salute, sicurezza e ambiente.

“Sunset date” indicates the end of chrome(VI) usage

Una “data provvisoria” indica la ﬁne dell’utilizzo del cromo(VI)

Chromium, as a hazardous substance, is on the ECHA candidate list and chrome(VI) processes are scheduled to come under very stringent regulation probably in August 2018. With that “sunset date” approaching many companies are now searching for viable alternatives, in order to prepare changes well ahead of the due date. First information with regards to chrome(VI) have been already published some time ago, as in 2000 the use of chrome(VI) in vehicles was prohibited by the EU End-of-Life Vehicle (ELV) Directive and the Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive prohibited its use in electrical goods as of 2006.

Il cromo, come sostanza pericolosa, è uno dei candidati sulla lista della ECHA e i processi a base di cromo(VI) saranno severamente normati probabilmente entro l’agosto del 2018. Con l’avvicinarsi di questa “data provvisoria” molte aziende stanno attualmente cercando delle alternative fattibili, al ﬁne di prepararsi bene al cambiamento, in anticipo sulla data prevista. Le prime informazioni sul cromo(VI) furono già pubblicate alcuni anni fa; già nel 2000 l’uso del cromo(VI) nei veicoli era stato proibito dalla Direttiva ELV (End-of-Life Vehicle) dell’Unione Europea e la Direttiva WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) ne proibisce l’impiego nei materiali elettrici a partire dal 2006.

Qualicoat-approved alternatives

Le alternative approvate Qualicoat

There should be no cause for concern as for some years now chrome(VI)-free technologies have successfully been introduced as a reliable alternative metal pretreatment. As a leading global supplier of surface treatment technologies, Chemetall offers chrome(VI)-free Qualicoat-approved processes, such as the new chrome(III)-based Gardobond C 4749 or the complete chromium-free Gardobond X 4707 and Oxsilan AL 0510 technologies. Chemetall’s chrome(VI)-free alternatives are comparable to hexavalent processes in terms of quality performance. Taking a look at the cost-side, these processes are comparable or, considering all process cost elements, even less expensive. The adaption of the production cycle can be done easily and takes place without any major modifications. The processes are stable to run, and the combination with Chemetall’s vast experience and knowledge in the application of this technology gained over the past 15 years, is an excellent resource to step into a new area of aluminium pretreatment. Furthermore, quite often the technology switch leads to process simplification and additional process cost savings (Table 1).

Tuttavia, non dovrebbe esserci alcuna preoccupazione, dal momento che da alcuni anni sono state introdotte tecnologie alternative affidabili prive di cromo(VI) per il pretrattamento dei metalli. Come fornitore leader globale di tecnologie di trattamento superficiale, Chemetall offre processi privi di cromo(VI) approvati Qualicoat, ad esempio il nuovo Gardobond C 4749 a base di cromo(III) o le tecnologie Gardobond X 4707 e Oxsilan AL 0510 completamente prive di cromo. Le alternative Chemetall prive di cromo(VI) sono paragonabili in termini di qualità ai processi esavalenti. Dal punto di vista dei costi, questi processi sono comparabili o, considerando tutti gli elementi di costo di processo, anche meno costosi. Adattare il ciclo produttivo può essere facile e non prevedere modifiche importanti. I processi sono stabili e la vasta conoscenza che Chemetall ha acquisito negli ultimi 15 anni nell’applicazione di questa tecnologia, è una risorsa eccellente per entrare in una nuova area del pretrattamento dell’alluminio. Oltretutto, molto spesso il cambiamento tecnologico conduce a una semplificazione dei processi e a una riduzione dei loro costi (Tabella 1).

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Chrome(VI)-Free Solution for the Pretreatment of Aluminium for Architectural Applications and the Construction Industry Parameter / Process

Yellow Chromating

Green Chromating

Gardobond® C 4749

Gardobond® X 4707

Oxsilan® AL 0510

Bath temperature

20 – 40°C

20 – 50°C

20 – 40°C

Treatment time

60 – 180 sec.

30 – 180 sec.

60 – 120 sec.

30 – 120 sec.

Application

Dip, Spray, Cascade

Coating weight

600 – 1.200 mg/m²

600 – 1.500 mg/m²

5 - 50 mg/m2 Cr 5 - 40 mg/m2 Zr

Rinse: 3 - 20 mg/m2 Ti 3 - 20 mg/m2 Zr

5 - 50 mg/m2 Zr

No-Rinse: 3 - 20 mg /m2 Ti 3 - 20 mg/m2 Zr Substrates

Aluminium, galvanized steel

Table 1: Comparison of general process conditions

Easy-to-handle, low-maintenance process Gardobond C 4749 Chemetall is focused on the development of ecologically compatible technologies. With Gardobond C 4749 the company is introducing a new trivalent chromium process. The technology is ideally suited for the pretreatment of profiles and sheet metals made of aluminium and its alloys prior to powder coating. The Gardobond C 4749 passivation technology is approved by Qualicoat (No. A-090) and might be the right option for some companies who want to get rid of their chrome(VI) process and rely on a more eco-friendly but stable and high-efficient process. This nontoxic technology provides similar performance results as hexavalent chromium with regard to paint adhesion and corrosion protection as well as bare corrosion on unpainted aluminium surfaces - but with a lower environmental impact. The main disadvantage of yellow and green chromating lies in the toxicity of the metal salts used. According to the GHS Regulation, the chromium concentrates used are classified as acutely toxic, hazardous for the environment, corrosive, oxidizing and may cause breathing difficulties (Fig. 1).

30 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Aluminium, magnesium

Steel, galvanized steel, stainless steel, aluminium, magnesium, cast iron, etc.

Tabella 1: Comparazione delle condizioni generali di processo

Un processo facile da gestire, senza troppa manutenzione - Gardobond C 4749 Chemetall è focalizzata sullo sviluppo di tecnologie ecologicamente compatibili. Con Gardobond C 4749 l’azienda sta introducendo un nuovo processo a base di cromo trivalente. La tecnologia idealmente è adatta al pretrattamento di profili e lamiere in alluminio e sue leghe prima della verniciatura a polvere. La tecnologia di passivazione Gardobond C 4749 è approvata dal Qualicoat (No. A-090) e può essere un’opzione per quelle aziende che vogliono eliminare i processi a base di cromo(VI) e affidarsi a processi a basso impatto ambientale, stabili e altamente efficienti. Questa tecnologia non tossica fornisce prestazioni similari al cromo esavalente per quanto riguarda sia l’adesione della vernice sia la protezione dalla corrosione ma anche la semplice protezione anticorrosiva di superfici in alluminio non verniciate, ma con un impatto ambientale inferiore. Lo svantaggio principale della cromatazione gialla e verde risiede nella tossicità dei sali metallici usati. Secondo la Normativa GHS, i concentrati di cromo utilizzati sono classificati come altamente tossici, pericolosi per l’ambiente, corrosivi, ossidanti e possono causare difficoltà respiratorie (Fig. 1).

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

Green Chromating

Gardobond® C 4749

Gardobond® X 4707

Oxsilan® AL 0510

chrome(VI)

chrome(III)

chrome-free

Fig. 1: Classification of the concentrates according to GHS

Fig. 1: Classiﬁcazione dei concentrati secondo GHS

Over and above this, chromium-containing baths exhibit an acute aquatic toxicity. This toxicity is mainly related to the highly toxic hexavalent chromium. Trivalent chromium processes, such as Gardobond C 4749, however do not contain any hexavalent chromium. Therefore the subject of hexavalent chromium does not aﬀect the user or end customer.

Oltre a tutto questo, i bagni contenenti cromo mostrano un’acuta tossicità per gli organismi acquatici. Questa tossicità è legata principalmente al cromo esavalente. I processi al cromo trivalente, come il Gardobond C 4749, tuttavia non contengono cromo esavalente, quindi né l’utilizzatore né il cliente ﬁnale sono inﬂuenzati dal problema del cromo esavalente.

No changes required for new technology

Nessun cambiamento richiesto per la nuova tecnologia

Chemetall’s new chrome(III) technology does not require any major plant or process sequence modiﬁcations. Prior to coating with Gardobond C 4749, all metal surfaces must be thoroughly cleaned with an alkaline cleaner and etched, pickled or desmutted. As a full system supplier, Chemetall oﬀers a complete range of cleaning technologies such as Gardoclean and Gardacid for this.

Easy analysis and simpliﬁed waste water treatment The Gardobond C 4749 bath can be easily controlled by measuring the pH-value with a ﬂuoride resistant pH-electrode and by titration. The technology produces a colorless to iridescent visible layer, which

INDUSTRIAL AUTOMATION

Yellow Chromating

AND HANDLING

Classification of the concentrates according to GHS

La nuova tecnologia Chemetall a base di cromo(III) non richiede alcuna modifica importante all’impianto o alla sequenza di processo. Prima del trattamento con Gardobond C 4749, tutte le superfici metalliche devono essere perfettamente pulite con un detergente alcalino e sottoposte ad attacco acido, decapaggio o depatinatura. Come fornitore del processo, Chemetall offre una gamma completa di tecnologie di lavaggio adatte allo scopo come Gardoclean e Gardacid.

Analisi e trattamento delle acque Il bagno di Gardobond C 4749 può essere facilmente controllato misurando il valore di pH con un elettrodo resistente al fluoro e attraverso la titolazione. La tecnologia

Chain Conveyors Monorail – power&free – skid assisted Designed and manufactured to achieve maximum flexibility and modularity, they are the best solution for any requirements

Chrome(VI)-Free Solution for the Pretreatment of Aluminium for Architectural Applications and the Construction Industry means that a simple visual check can be carried out. Additionally, the pretreatment layer can also be quickly measured using an X-ray ﬂuorescence (XRF) gun. Gardobond C 4749 allows for a more simpliﬁed wastewater treatment compared to hexavalent chromium as the reduction of chrome(VI) to chrome(III) is obsolete. The new technology is also free of cobalt, nickel, organic complexing agents, nitrite and phosphates and meets the requirements of the RoHS Directive (2002/95/ EC) and the WEEE Directive (2002/96/EC).

produce uno strato visibile iridescente, il che significa che si può eseguire un semplice controllo visivo. Inoltre, lo strato di pretrattamento può essere misurato velocemente con una pistola a fluorescenza a raggi X (XRF). Gardobond C 4749 consente un trattamento delle acque più semplice rispetto al cromo esavalente dal momento che la riduzione dal cromo(VI) al cromo(III) è superﬂua. La nuova tecnologia è anche priva di cobalto, nickel, agenti organici complessi, nitriti e fosfati e soddisfa i requisiti delle Direttive RoHS (2002/95/EC) e WEEE (2002/96/EC).

Chrome-free for the better

Esente cromo è meglio

Besides its new trivalent chromium technology, Chemetall is focused on introducing completely chrome-free technologies to the aluminium construction industry. With Gardobond X 4707 and Oxsilan AL 0510 the company oﬀers established processes that have been in use around the world at customer plants for many years. Gardobond X 4707 is based on zirconium and titanium as coating components and shows excellent results in all common tests (AASS, CASS or Filiform). Even under the harshest outdoor conditions, such as the ten years GSB “Natural Weathering Test” (Hoek van Holland, a coastal area in the Netherlands), the test panels prepared with Gardobond X 4707 could rival chromated equivalents. A totally new approach was made with Chemetall’s Oxsilan technology, which is suitable for use in multi-metal applications. In addition to zirconium, silanes form the basis of this eco-friendly process replacing chromating and zinc-phosphating processes. Oxsilan as well as Gardobond X 4707 hold Qualicoat and GSB approval.

Oltre alla nuova tecnologia a base di cromo trivalente, Chemetall si focalizza sull’introduzione completa di tecnologie esenti cromo per l’industria delle costruzioni in alluminio. Con Gardobond X 4707 e Oxsilan AL 0510 l’azienda oﬀre processi consolidati in uso in tutto il mondo da molti anni presso diversi clienti. Gardobond X 4707 si basa sullo zirconio e sul titanio come componenti del rivestimento e mostra risultati eccellenti in tutti i test più comuni (AASS, CASS o Filiform test). Anche nelle condizioni più severe in esterno, come la prova di invecchiamento di dieci anni GSB “Natural Weathering Test” (Hoek van Holland, un’area costiera in Olanda), i lamierini preparati con Gardobond X 4707 possono competere con gli equivalenti cromatati. Un approccio totalmente nuovo è quello della tecnologia Chemetall Oxsilan, adatta all’utilizzo in applicazioni multimetal. Oltre allo zirconio, sono i silani la base di questi processi a basso impatto ambientale che sostituiscono i processi di cromatazione e fosfatazione allo zinco. Sia Oxsilan che Gardobond X 4707 detengono le approvazioni Qualicoat e GSB.

Sustainable success

Un successo sostenibile

Economic viability, process stability, good quality, long lifetime and a reliable supply chain are vital criteria in a highly competitive marketplace. As a leading global supplier of surface treatment technologies, Chemetall offers a comprehensive portfolio of stateof-the-art processes including pretreatment and anodizing technologies as well as service products such as wastewater treatment. The focus of the company’s product development is always put on sustainable technologies as the way forward. Over the years, the ecofriendly processes have been continually improved and represent nowadays a viable alternative to the chrome(VI) technologies. Gardobond C 4749, Gardobond X 4707 and Oxsilan AL 0510 all offer excellent corrosion protection and paint adhesion and are increasingly used in the aluminium finishing industry today.

Fattibilità economica, stabilità di processo, buona qualità, lunga durata di vita e una filiera affidabile sono criteri vitali per essere altamente competitivi sul mercato. Come fornitore leader globale di tecnologie di trattamento superficiale, Chemetall offre un portfolio completo di processi all’avanguardia che includono tecnologie di pretrattamento e anodizzazione ma anche prodotti di servizio come il trattamento delle acque. L’obiettivo dello sviluppo dei prodotti dell’azienda è sempre quello di considerare le tecnologie sostenibili come la strada da percorrere. Nel corso degli anni i processi eco-compatibili sono stati continuamente migliorati e rappresentano oggigiorno un’alternativa fattibile alle tecnologie a base di cromo(VI). Gardobond C 4749, Gardobond X 4707 e Oxsilan AL 0510 offrono tutti un’eccellente protezione dalla corrosione e adesione della vernice e sono utilizzati in modo crescente nell’odierna industria della finitura dell’alluminio.

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Cristiano Laurita (Fig. 2), Sales Manager of Chemetall Italy, answered to a few questions concerning the introduction of the chrome(III) technology for aluminium pretreatment.

Cristiano Laurita (Fig. 2), Direttore Vendite di Chemetall Italia, ha risposto ad alcune domande riguardanti l’introduzione della tecnologia a base di cromo(III) per il pretrattamento dell’alluminio.

Q: Why is Chemetall now introducing a chrome(III) technology? Laurita: For us as a leading global supplier it is important to develop sustainable surface treatment technologies. 2 We have excellent and proven eco-friendly processes in our portfolio and our overall goal is the implementation of chrome-free technologies. In some countries however, we realize there is a certain reluctance to change to completely chromium-free technologies. Therefore we have introduced the new trivalent Gardobond C 4749 to respond to customer and market needs.

Q: Perchè Chemetall sta introducendo adesso la tecnologia con cromo(III)? Laurita: Per noi, in qualità di fornitori leader globali, è importante sviluppare tecnologie di trattamento superﬁciale che siano sostenibili. Il nostro portfolio comprende processi eco-compatibili collaudati e il nostro obiettivo globale è quello di implementare tecnologie esenti cromo. Tuttavia abbiamo realizzato che in alcuni paesi esiste una certa riluttanza a cambiare completamente adottando tecnologie esenti cromo. Per questo abbiamo introdotto il nuovo Gardobond C 4749 trivalente, per rispondere alle esigenze dei clienti e del mercato.

Q: Besides meeting legal requirements, where do you see the big beneﬁt for customers to change to eco-friendly technologies? Laurita: The hazardousness of hexavalent chromium has a strong impact on the economic viability of the process. Neutralizing, precipitating, separating and disposing of the chromium(VI)-contaminated water accounts for a major part of the overall process costs. Additionally high costs for regular analyses and controls by the environmental protection authorities are strongly aﬀecting overall process costs. Product storage and health protection are additional matters which have to be addressed, with operators needing to take extensive precautions when handling the material. With chromium(VI)-free technologies these measures are redundant. Having considered all the

Q: Oltre a soddisfare i requisiti legali, dove vedete i vantaggi maggiori per il cliente nel passaggio alle tecnologie eco-compatibili? Laurita: La pericolosità del cromo esavalente ha un impatto molto forte sull’economia di processo. Neutralizzazione, precipitazione, separazione e smaltimento delle acque contaminate da cromo(VI) costituiscono una grossa porzione dei costi globali di processo. In aggiunta, i costi elevati per le analisi costanti e i controlli da parte delle autorità di protezione ambientale hanno una ricaduta pesante sull’economia di processo. Lo stoccaggio del prodotto e la protezione della salute sono altri aspetti da considerare: gli operatori devono prendere importanti precauzioni durante la manipolazione del materiale. Con le tecnologie esenti da cromo(VI) queste misure sono superﬂue.

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Chrome(VI)-Free Solution for the Pretreatment of Aluminium for Architectural Applications and the Construction Industry facts and Chemetall’s positive experiences, I can only encourage companies to seriously consider eco-friendly alternatives.

Considerando tutti questi aspetti e le esperienze positive di Chemetall, mi sento di incoraggiare le aziende a prendere in seria considerazione le alternative eco-compatibili.

Q: Is it difficult to implement a chrome(VI)-free technologies? Laurita: There is little difference between the chromiumcontaining and chromium-free technologies with regards to the process sequence. The substrates must be pre-cleaned and rinsed before the conversion coating can be applied. Major plant modifications are not needed.

Q: È difficile implementare le tecnologie esenti da cromo(VI)? Laurita: C’è una sottile differenza tra le tecnologie contenenti cromo e quelle esenti cromo considerando la sequenza di processo. I substrati devono essere lavati e risciacquati prima che il rivestimento di conversione possa essere applicato. Non sono necessarie grosse modifiche agli impianti.

Q: One argument frequently used against chromiumfree processes is the alleged extra work for chemical analyses and greater expenditure for laboratory equipment. Is that true? Laurita: When looking at the time required for chemical analyses, it is almost identical for all processes. The same applies for the interval between the measurements. Gardobond C 4749 can be controlled by titration and measuring the pH-value, our chrome-free technologies Gardobond X 4707 and Oxsilan AL 0510 can also be controlled by titration or photometry and with the pH and conductivity values also being measured. A ﬂuoride measurement is only required in exceptional cases.

Q: Un argomento usato di frequente contro i processi esenti cromo è il presunto carico di lavoro extra per le analisi chimiche e i maggiori investimenti per le attrezzature di laboratorio. È vero? Laurita: Quando si guarda al tempo impiegato per analisi chimiche, è praticamente identico a tutti i processi. Lo stesso si può dire per l’intervallo tra le misurazioni. Gardobond C 4749 può essere controllato con la titolazione e misurando il valore di pH, le nostre tecnologie esenti cromo Gardobond X 4707 e Oxsilan AL 0510 possono anch’esse essere controllate con la titolazione o la fotometria e con la rilevazione dei valori di pH e di conduttività. La misurazione del ﬂuoro è richiesta solo in casi eccezionali.

Q: How can you control a non-visual pretreatment layer? Laurita: You can use a quantitative or qualitative method. In the case of chromium(VI)-free processes, the coating applied is in most cases determined photometrically. Another reliable method is the XRF analyzer. Having a range of chrome-free technologies in our portfolio we can advice our customers on additional and easy methods of control.

Q: Come si può controllare uno strato di pretrattamento non visibile? Laurita: Si può usare un metodo quantitativo o qualitativo. Nel caso dei processi esenti cromo(VI), il rivestimento applicato è nella maggior parte dei casi misurato fotometricamente. Un altro metodo aﬃdabile è l’analizzatore XRF. Avendo una gamma di tecnologie esenti cromo nel nostro portfolio, possiamo consigliare i nostri clienti in merito ai metodi di controllo più convenienti.

Q: What is Chemetall doing different than the competition? Laurita: At Chemetall we understand that true success lies in a close and partnership-based cooperation with our customers. Thus we strive to have a good understanding of our customers’ needs and processes. We support our customers in the continuous search for process cost reductions in their entire value chain of application of pretreatment technologies. This approach, combined with our unique technology portfolio, comprehensive technical support and broad expertise in diversified markets, puts ourselves in an optimal position to offer customized system solutions - worldwide. 34 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Q: Come si differenzia Chemetall dalla concorrenza? Laurita: In Chemetall comprendiamo che il vero successo risiede in una stretta collaborazione di partnership con i nostri clienti. Per questo ci sforziamo di comprendere appieno le esigenze e i processi dei nostri clienti. Li supportiamo nella continua ricerca di riduzione di costi di processo lungo l’intera catena dell’applicazione di tecnologie di pretrattamento. Questo approccio, combinato con un portfolio tecnologico unico, un supporto tecnico globale e una vasta competenza in mercati diversificati, ci pone nella posizione ottimale per offrire soluzioni su misura in tutto il mondo.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

COMPANY PROFILE 2013 2011 156 mln €uro 2012 161 mln €uro (est)

344 88 52 28 33

30 10 5 590

590

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

LECHLER: FROM THE FIRST SMALL STEP TO GIANT LEAPS Lechler: dal primo piccolo passo a balzi da gigante Interview to Aram Manoukian President and CEO of Lechler Spa, Como, Italy

Photo courtesy of Lechler Spa

echler is a well known Italian company operating in the international coatings market through various and diversified areas in the fields of industry, refinish, decorative and yachting. If its recent story is well known, maybe it isn’t so for its history, which travels back for more than 150 years. Aram Manoukian (Fig. 1), President and CEO of Lechler and President of the Board of Directors of AVISA – Federchimica (The Italian association which represents companies of the paint and coating, printing ink, adhesives and sealants sector), tells the story of the company in this interview and unveils what he expects from the future for the society and for the market.

Can you give us a brief history of the company and how it has grown over the years? “Lechler is a name which has been making history in the paint branch ever since 1858, when the establishment of the paint company born in Stuttgart (Germany). In 1889 the Italian subsidiary opened in Ponte Chiasso (Como, Italy, Fig. 2) and then became independent in 1910. The union between the Manoukian family and Lechler born in 1925, when Dr. Onnik Manoukian entered in the company as manager of the R&D activities: From this moment the Lechler brand has been deeply rooted in the country. The early developed international culture - with its roots planted in the industrial heart of Italy – allowed

Puoi raccontarci brevemente la storia della società e come si è sviluppata nel corso degli anni? “Lechler è un nome che ha fatto la storia delle vernici sin dal 1858, quando l’azienda venne costituita a Stoccarda (Germania). Nel 1889 venne aperta a Ponte Chiasso (Como, Italia, ﬁg. 2) la ﬁliale italiana, che divenne indipendente nel 1910. L’unione tra la famiglia Manoukian e Lechler nacque nel 1925, quando il Dott. Onnik Manoukian entrò in azienda come responsabile di Ricerca e Sviluppo: da quel momento in avanti, il marchio Lechler si è radicato profondamente nel Paese. La cultura internazionale, sviluppatasi cosi presto – ra-

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echler è un’azienda italiana affermata a livello europeo che opera nel mercato internazionale delle vernici nei settori Industry, Refinish, Decorative e Yachting. Se il suo presente è diffusamente conosciuto, forse non è lo stesso per quanto riguarda la sua storia, lunga oltre 150 anni. Aram Manoukian (fig. 1), Presidente e Amministratore Delegato di Lechler e Presidente del Board di AVISA – Federchimica (l’associazione italiana che rappresenta le aziende del settore vernici e rivestimenti, inchiostri da stampa, adesivi e sigillanti), racconta la storia dell’azienda in questa intervista e svela cosa si aspetta dal futuro per l’Impresa e per il mercato.

HIGHLIGHT OF THE MONTH to grow an emerging presence in the European coatings markets. There were many other important events in the history of Lechler. In 1932 we created Syntex, the first alkyd resin topcoat created by an original Italian formulation developed by the Research & Development department. In 1938 the company orientated itself towards the manufacture and marketing of refinish and industry paints. In this period, Lechleroid (Fig. 3) was developed, the first nitro-combi topcoat for car refinish. In 1948 a new division named “F.lli Manoukian – Frama” developed the cosmetics make-up sector and in 1950 Frama’s products become the brand dedicated to decorative and fine art sectors. In 1956, Eng. Noubar Manoukian entered in the company and the technical restructuring of the production started. In 1962 the first inks for textile printing were developed with the “Manoukian” brand. 1972 was the year of BSB: The new two-coat system for car refinish. The Lechler product is used in the Fiat plant of Rivalta (Italy) for the new models in metallic colour of Fiat 128 and 131. 1980 is doubly important because Lechler developed its multipurpose system and enters the General Industry market acquiring in the meantime a company in Foligno 1 (Italy) producing decorative paints 1 (where now we have an important plant dedicated to waterborne Aram Manoukian technology). The global expansion phase started in 1995: Lechler Coatings UK opened near Manchester, forerunning Lechler Coatings France in Grenoble, Lechler Coatings Iberica in Barcelona and in 1999 the last subsidiary Lechler Coatings Germany”.

dicata nel cuore industriale d’Italia – permise all’azienda di diventare una presenza emergente nei mercati europei dei “rivestimenti”. Molti altri importanti eventi si sono susseguiti nella storia di Lechler. Nel 1932 nacque Syntex, il primo smalto a base di resine alchiliche fabbricato su formulazione originale italiana sviluppato dal reparto R&S, e nel 1938 l’azienda si orientò verso la produzione e la commercializzazione di vernici per la carrozzeria. In questo periodo, venne sviluppato Lechleroid (ﬁg. 3), il primo smalto nitrocombinato per la carrozzeria. Nel 1948 nacque la “F.lli Manoukian - Frama” che sviluppa prodotti per il settore della Cosmesi, che in seguito divenne il marchio dedicato al settore decorativo. Nel 1956, l’Ing. Noubar Manoukian entrò in azienda e iniziò la fase di ristrutturazione tecnica della produzione. Nel 1962 vennero sviluppati i primi inchiostri per la stampa tessile con il marchio “Manoukian”. Il 1972 fu l’anno del BSB: il nuovo sistema a doppio strato per la carrozzeria, che venne utilizzato negli stabilimenti di Rivalta (TO) per i nuovi modelli in tinta metallizzata della Fiat 128 e 131. Il 1980 fu doppiamente importante perché con lo sviluppo dei sistemi polivalenti, Lechler entra nel settore della General Industry, acquisendo nel frattempo un’azienda di Foligno (PG) per la produzione di vernici edili (dove ancora oggi risiede un importante impianto dedicato alla tecnologia all’acqua). La fase di espansione ebbe inizio nel 1995: nasce nel Regno Unito Lechler Coatings UK a Manchester, e a seguire Lechler Coatings France a Grenoble, Lechler Coatings Iberica a Barcellona e, nel 1999, Lechler Coatings GmbH, in Germania”.

What distinguishes the company from its competitors and what do you attribute to the company’s continued success? “The importance which we have always given to coating through the colour allowed us to bring new products and innovations to various spheres of industry, drawing on bodywork ﬁnishing, the sector of choice for the colour technologies in which we are a leading company, succeeding not only in standing out but also in providing exclusive products, creativity and innovation to our

Che cosa distingue l’azienda dai suoi concorrenti e che cosa attribuisce al suo continuo successo? “L’importanza che da sempre abbiamo dato alla verniciatura attraverso il colore ci ha permesso di portare prodotti e innovazioni in diverse sfere industriali, basandoci sul mondo della carrozzeria, il settore di riferimento per le tecnologie del colore in cui siamo leader, riuscendo non solo a distinguerci ma anche a proporre prodotti esclusivi, creatività e innovazione ai nostri utenti, in modo da fornire loro un elemento vincente per i loro prodotti.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Lechler: From the First Small Step to Giant Leaps

users, so as to provide them with a winning element and an extra degree of appeal for their goods. I believe that Lechler success is due to continuously knowing how to break old habits and change traditional ways of doing things can contribute to a renewal of the process to provide a fresh impulse to the company management, of Lechler and of our partners”. What sectors are your clients in? “Lechler today is leader in the retailing of four important sectors: Refinish (for bodywork repairs), Decorative with the ‘Chrèon’ brand, Yachting with ‘Stoppani’ Brand and Industry, with the ‘Lechler Tech’ brand, that offers the customisation of the product and customer assistance through the trade market and Business to Business too. As far as we are concerned, the domestic market is of course important, but in recent years we have also made great strides overseas, with large growth in many sectors that are not affected by the crisis and which seem to be developing. In fact we are going to put in place new resources and a new challenge. Although Europe is a market where there is 2 still space for growth, that we wish to seize also through our affiliated, the goal is to go beyond the EU borders, creating new alliances with local partners”. What are the main services you offer? Are there any new services, projects or developments you can tell us about? “The key features of Lechler Coatings lie in the high profile given to research and innovation, training and service. The Centre for Excellence structures, located in Como (Italy) and Manchester (UK), host all the activities relating to theory and practical training on the colours, products and their technical application. Today our Training Centre can guarantee a high level of professional updating. With expertise and preparation they are able to deal with all the technological changes. All the training courses have been studied to be effective and to ensure the maximum result in the shortest time: This will ensure immediate results and will prove to save costs in the painting processes. 38 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Credo che il successo di Lechler sia dovuto alla capacità di sapere come rinnovare continuamente vecchie abitudini, cambiando il modo tradizionale di fare le cose, contribuendo a un rinnovamento del processo per fornire un nuovo impulso alla gestione aziendale, di Lechler e dei nostri partner”. In quali settori si trovano i vostri clienti? “Oggi Lechler è leader in quattro importanti settori: car refinish (per le riparazioni di carrozzeria); Decorative, con il marchio ‘Chrèon’; Yachting, con il marchio ‘Stoppani’ e Industria, con il marchio ‘LechlerTech’, che consente alle imprese industriali di aggiungere un valore competitivo estetico e di performance al proprio prodotto attraverso il canale Trade e B2B. Per quanto ci riguarda, il mercato nazionale è ovviamente importante, ma negli ultimi ci siamo sviluppati molto anche all’estero, con una grande crescita in molti settori non colpiti dalla crisi e che, in controtendenza, sembrano essere in via di sviluppo. In realtà stiamo per mettere in campo nuove risorse e per intraprendere nuove sfide proprio in questa direzione. Sebbene l’Europa sia un mercato in cui c’è ancora spazio per la crescita, che seguiamo tramite le nostre filiali commerciali, l’obiettivo è quello di andare oltre i confini dell’Unione Europea, creando nuove alleanze con partner locali”. Quali sono i principali servizi che offrite? Ci sono dei nuovi servizi, progetti o sviluppi di cui può parlarci? “Le caratteristiche principali di Lechler si trovano nell’alto profilo dato alla ricerca e l’innovazione, la formazione e il servizio. Le strutture dei Centre for Excellence, che si trovano a Como (Italia) e a Manchester (Regno Unito), ospitano tutte le attività riguardanti la formazione teorica e pratica su colori, prodotti e la loro applicazione tecnica. Oggi i nostri Centri di Formazione sono in grado di garantire un elevato livello di aggiornamento professionale, fornendo le competenze e la preparazione necessarie per affrontare i cambiamenti tecnologici. Tutti i corsi di formazione sono stati studiati per essere efficaci e garantire il massimo risultato nel minor tempo possibile, assicurando risultati immediati e permet-

OptiFlex 2 any powder any part any place

Given the importance we attribute to training, the whole process – internal and external – is certified by the most recent quality standard ISO 9001:2008”. Can you tell us about any of the recent projects you have been involved with? “The experience gained on traditional tintometric systems allowed us to develop Lechsys Hydro: An advanced and complete system capable of producing waterborne products and from which are generated finishes cycles for plastic and metal with basecoats, primers, single and bi-component finishes, and from which come metallic, pearl and pastel coatings. The market field that we can serve ranges over illuminating engineering, industrial machines, furnishing, urban furnish, industrial vehicles, different objects and metallic minutia, petrol stations, household appliances and similar, bicycles and various components”. 3

tendo di risparmiare sui costi dell’intero processo di verniciatura. Data l’importanza che attribuiamo alla formazione, l’intero processo - interno ed esterno - è certiﬁcato dai più recenti standard di qualità ISO 9001:2008”. Ci può raccontare uno dei progetti più recenti in cui siete coinvolti? “L’esperienza maturata sui sistemi tradizionali tintometrici ci ha permesso di sviluppare Lechsys Hydro: èil primo sistema tintometrico polivalente all’acqua dal quale è possibile generare soluzioni di verniciatura Low V.O.C. un sistema avanzato e completo in grado di realizzare cicli per plastica e metallo, attraverso l’impiego di primer e ﬁniture mono e bi-componenti, in migliaia di colori metallizzati, perlacei e pastello. I settori di mercato che possiamo servire spaziano dalla illuminotecnica, alle macchine industriali, passando attraverso l’arredo urbano, gli arredi per interni, i veicoli industriali, le minuterie metalliche, le stazioni di servizio, gli elettrodomestici, le biciclette”.

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Lechler: From the First Small Step to Giant Leaps

How important is R&D and Innovation at your company? “In the Lechler Research and Development department more than 100 technicians work in specific labs which are integrated in a common net, aiming at appreciating and spreading the whole know-how. The multi-directional research, which is a consequence of the presence of our company in different market sectors, has allowed the appreciating of innovative processes in different application fields; this spin-off effect has allowed the Lechler end-user to benefit from always updated solutions. The new products are in line with the qualitative standards foreseen by the marketing orders and with the respect of environmental and security laws for the user. The main part of investment and research is dedicated to the updating of the technical solutions proposed in Lechler catalogues. The whole process for the introduction on the market – from the research to the production and marketing - is certified by the most recent quality standard ISO 9001:2008”.

Quanto sono importanti la ricerca e l’innovazione nella vostra azienda? Nel dipartimento di Ricerca e sviluppo Lechler, oltre cento tecnici operano in laboratori specialistici di settore, integrati in una rete comune che valorizza e diffonde il know-how complessivo. La ricerca multi direzionale, conseguenza della presenza in più settori di mercato, ha più volte consentito di valorizzare i risultati dei processi innovativi in svariati campi d’applicazione; questo effetto di spin-off – “ricaduta tecnologica” – ha garantito all’utilizzatore del prodotto Lechler di poter usufruire di soluzioni sempre aggiornate, spesso di “frontiera”. I nuovi prodotti nascono in conformità con gli standard qualitativi previsti dalle commesse di marketing e nel rispetto delle norme ambientali e della sicurezza per l’utilizzatore, all’aggiornamento delle soluzioni tecniche proposte nei cataloghi Lechler di settore è dedicata larga parte dell’investimento di ricerca. Il processo complessivo per l’immissione di un prodotto sul mercato - dalla ricerca alla produzione e alla commercializzazione - è certificato dai più recenti standard di qualità ISO 9001:2008.

What is the company’s approach to environmental responsibility? “The main objective of Lechler is to offer to the market products and services, which are able to combine performance and final result together with a total respect for the Environment. Since the European Laws regarding the VOC emissions came into force in 2007, they have imposed the use of water-based and ultrasolid paints with a low environmental impact. Lechler believes that is our responsibility thinking at the future of the new generation, and it is our obligation to act now to improve the future of the world we’re living in. Lechler offers systems and products water based in each business where it’s involved. We find incredible that there are preconceived ideas that these kinds of products are more expensive or difficult to manage than solvents one: in 90% of the cases it is precisely the opposite. So we decided to make it through an “ECO IDENTITY” marketing campaign, developed through an image and communication campaign which had the aim to help the painters to transmit to their customers, through a wide range of specific materials, the use of products with a low solvent emission”.

Qual è l’approccio dell’azienda verso la responsabilità ambientale? “L’obiettivo principale di Lechler è quello di offrire al mercato prodotti e servizi in grado di coniugare prestazioni e risultato finale con la salvaguardia dell’ambiente. Le leggi europee riguardanti le emissioni COV sono entrate in vigore nel 2007, imponendo l’uso di vernici a base d’acqua e ultra-solido a basso impatto ambientale. Lechler è convinta che sia responsabilità di tutti pensare al futuro delle nuove generazioni, ed è nostro dovere agire ora per migliorare il futuro del mondo in cui viviamo. Lechler propone sistemi e prodotti a base acqua in ogni settore in cui opera. Troviamo incredibile che ci siano idee preconcette, secondo le quali si sostenga che le vernici all’acqua siano più costose e di onerosa gestione rispetto a quelle a solvente: nel 90% dei casi è proprio il contrario. Per questo in quegli anni abbiamo deciso di comunicare questo concetto attraverso la campagna di marketing “Eco-Identity”, sviluppata attraverso la veicolazione di una vasta gamma di materiali di supporto, che ha avuto l’obiettivo di aiutare i nostri clienti a trasmettere alla loro clientela i benefici dell’utilizzo di prodotti a bassa emissione di solventi”.

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international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

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DISANO GROUP: AN INDUSTRIAL CONCEPT FOR “ENLIGHTENING" COATINGS Gruppo Disano: una visione industriale per una verniciatura “illuminante” Luca Antolini IPCM

he aesthetic quality of lighting systems and components is very important, because these objects are part of our daily lives, even when we are on the move: just think of the traffic and urban lights, which do not perform a mere security, but also a landscape embellishment function. That is why the lighting industry is one of the most coveted ones for the international designers: it allows them to indulge themselves in using shapes and finishes to create true works of art. Objects of such value deserve an equally valuable finish, in terms not only of aesthetics, but also of functionality: nowadays, the lighting equipment has to meet specific requirements of corrosion resistance (especially if it is intended for the outdoor use) as well as of weathering, UV and impact resistance. How to create coated products with these features in an efficient manner? The Disano Group, one of the leaders in this industry for 55 years, has tried to answer this question by installing – in its manufacturing plant in Dorno (PV, Italy) – a new electrostatic coating system with two-component, water-based products that implements an application technology derived from the automotive industry.

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a qualità estetica di sistemi e componenti di illuminazione è molto importante poiché questi manufatti fanno parte della nostra vita quotidiana, perfino quando ci spostiamo: basti pensare all’illuminazione urbana e stradale, che non assolve a una pura funzione di sicurezza ma anche a una funzione di abbellimento paesaggistico. Ecco perché il settore dell’illuminazione è uno dei più ambiti per i designer di fama internazionale: consente loro di sbizzarrirsi con la creatività delle forme e delle finiture, arrivando a concepire vere e proprie opere d’arte. Oggetti di tale pregio devono ricevere una finitura ugualmente pregiata, non solo dal punto di vista estetico ma anche funzionale: le apparecchiature di illuminazione devono rispondere a requisiti specifici di resistenza alla corrosione, soprattutto se destinate all’ambiente esterno, di resistenza agli agenti atmosferici, ai raggi UV e agli urti. Come creare manufatti verniciati con queste caratteristiche in modo efficiente? Il Gruppo Disano, da 55 anni fra i leader del settore, ha provato a rispondere a questa domanda installando nel proprio stabilimento produttivo di Dorno (PV) un nuovo impianto di verniciatura elettrostatica con vernici bi-componenti base acqua che implementa una tecnologia di applicazione derivata dal settore auto.

FOCUS ON TECHNOLOGY Disano: ﬁfty years in the ﬁeld

Disano: cinquant’anni di luce

The company, established in 1957, is the leader in Italy and among the first ones in Europe in the production of luminaires (see opening photo). Its historical premises are in Rozzano (MI, Italy), in a production area of 15,000 square metres also hosting a showroom of 1,000 square metres. A second factory is located in Dorno (PV, Italy), on a fully covered area of 48,612 square metres with technologically advanced automated systems. Disano offers a very wide range of equipment for all outdoor and indoor lighting needs. The importance placed by the Disano Group on the finish quality is proved by the number of coating plants that the company owns, in the two facilities of Rozzano and Dorno: - UV-stabilised white acrylic anaphoresis plant; - Corrosion resistant epoxy cataphoresis plant for outdoor equipment; - Epoxy-polyester and polyester powder coating plant; - UV-stabilised two-component, water-based liquid finishing plant.

L’azienda, nata nel 1957, è oggi leader in Italia e ai primi posti in Europa nella produzione di apparecchi d’illuminazione (rif. foto apertura). La sede storica è a Rozzano (MI), in un’area produttiva di 15.000 m2, in cui è situato anche uno showroom di 1.000 metri quadrati. Un secondo stabilimento produttivo si trova a Dorno (PV), su un’area di 48.612 m2, totalmente coperti, con impianti automatizzati tecnologicamente all’avanguardia. Nel catalogo Disano si trova una scelta molto ampia di apparecchi per tutte le esigenze d’illuminazione esterna e interna. L’importanza posta dal Gruppo Disano sulla qualità di ﬁnitura è testimoniata dal numero di impianti di verniciatura che l’azienda possiede, suddivisi fra i due stabilimenti di Rozzano e Dorno: - Impianto di anaforesi acrilica bianca, stabilizzata ai raggi UV; - Impianto di cataforesi epossidica resistente alla corrosione per le apparecchiature da esterno; - Impianto di verniciatura a polvere epossipoliestere e poliestere; - Impianto di ﬁnitura liquida all’acqua bi componente, stabilizzata a i raggi UV. 1

A few components of the lighting systems for outdoor use produced by Disano coming out of the polymerisation oven: the company uses mainly tactile, textured or embossed finishes. Alcuni componenti dei sistemi di illuminazione Disano per esterni in uscita dal forno di polimerizzazione: l’azienda utilizza principalmente finiture materiche, testurizzate o goffrate.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Disano Group: an Industrial Concept for “Enlightening" Coatings

Overview of the control systems of the new application technology provided by Verind-Dürr. Panoramica dei sistemi di controllo della nuova tecnologia applicativa fornita da Verind-Dürr. 3

The coating centre adjacent to the plant, with the pumping units, the colour change system and the two-component mixing system. La centrale vernici adiacente all’impianto, con i gruppi di pompaggio, il sistema di cambio colore e il sistema di miscelazione bi componente.

The latter plant, located in the factory of Dorno, has been technologically updated in the second half of 2012.

Questo ultimo impianto, localizzato nello stabilimento di Dorno, è stato completamente aggiornato dal punto di vista tecnologico nel secondo semestre del 2012.

Efficiency, quality and environment “In the plant of Dorno, we treat, coat and assemble plastic and metal (mostly aluminium) parts – Mario Calvi, Plant Manager in Dorno, says. – All the metallic material that reaches our liquid coating plant has undergone a first cataphoresis coating process to gain corrosion resistance. With the liquid top coat, we give the products the required look as well as the features needed depending on their context of use, such as UV resistance and impact resistance.” “For some time, we have been considering to update both the application technology and the coating product used on this plant in order to increase efficiency and quality – Mario Calvi continues.– Therefore, we have performed some coating tests with a twocomponent water-based liquid product by Inver, which have given a very positive result. Finally, motivated by the desire to reduce the energy costs and increase the production efficiency, we have industrialised the coating product and updated the application technology.” “We have relied on Verind, a company belonging to the Dürr Group, with which we have been working since 1996 – Alberto Moroni, Quality Manager, says, – because we wanted a system that could ensure high application efficiency and high finish quality with the new two-component product (Fig. 1).”

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Efficienza, qualità e ambiente “Nello stabilimento di Dorno lavoriamo materie plastiche e metalliche (principalmente allumino), le verniciamo e le assembliamo – spiega Mario Calvi, direttore dello stabilimento di Dorno – Tutto il materiale metallico che perviene a questo impianto di verniciatura a liquido ha subito una prima verniciatura in cataforesi per garantire la resistenza alla corrosione. Con la mano a finire liquida conferiamo l’aspetto estetico desiderato al prodotto e le caratteristiche necessarie per il contesto d’uso, come la resistenza ai raggi UV e agli urti”. “Da tempo stavamo valutando di aggiornare tutta la tecnologia applicativa e di prodotto verniciante di questo impianto per aumentare l’efficienza e la qualità - prosegue Mario Calvi - avevamo già effettuato alcune prove di verniciatura con un prodotto liquido bi-componente all’acqua di Inver che avevano dato un risultato molto positivo, per cui motivati dalla volontà di abbattere i costi energetici e aumentare l’efficienza produttiva, abbiamo industrializzato il prodotto verniciante e aggiornato tutta la tecnologia applicativa”. “Ci siamo affidati a Verind, società facente parte del gruppo Dürr, con cui collaboriamo dal 1996 – spiega Alberto Moroni, responsabile SGQ – perché volevamo un sistema di applicazione altamente efficiente e che garantisse una qualità elevata di finitura con il nuovo prodotto bi-componente (fig. 1)”.

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Quella installata alla Disano è una tecnologia industriale di derivazione automotive, sviluppata da Verind-Dürr, fra le più aggiornate ed innovative nel settore della finitura. Al prodotto verniciante a due componenti a base acqua è richiesto un alto grado di stabilità e qualità di finitura; parallelamente il sistema di gestione del bi-componente deve assicurare alta precisione e affidabilità nel dosaggio e miscelazione del prodotto verniciante. Il sistema installato in Disano (fig. 2) si compone di: - Gruppi di pompaggio con ricircolo per vernici a base acqua - Apparecchiatura di dosaggio Mixver con l’impiego di flussimetri massici Coriolis ove sono controllati, oltre al rapporto di catalisi, anche la temperatura e la densità della vernice e del catalizzatore. In questo modo si ottiene un totale controllo dei parametri di dosaggio e miscelazione e, rispetto alla tecnologia con flussimetri ad ingranaggi, vi è assenza di stress sui prodotti vernicianti (poiché non vi sono elementi in rotazione a contatto con le vernici), assenza di usura nei componenti di misura, assenza di manutenzione, lavaggio e cambio colore ottimali, alta affidabilità e stabilità. - Cicli di lavaggio e cambio colore controllati in volume, con recupero prodotto in serbatoio specifico, che evita l’inquinamento della cabina a velo d’acqua (fig. 3). - Tecnologia elettrostatica EcoBell 2 a carica esterna ad alta efficienza di trasferimento (figg. 4-5), per ridurre l’overspray, quindi i consumi di vernice e le emissioni di COV. La caratteristica principale dell’impianto è la flessibilità: la tecnologia elettrostatica a carica esterna consente all’operatore di intervenire in qualsiasi momento sui gruppi di pompaggio vernici, sia per ricaricare che per il cambio colore senza fermare la linea. La generazione di un forte e ben distribuito campo elettrostatico è assicurata dal generatore Verind EcoHTG500 che comprende la parte elettronica di controllo e/o unità innalzatrice alta tensione. In questo caso specifico l’unità è configurata nella funzione di lavoro a corrente costante valore max 500 microamp.

RISOLVIAMO OGNI PROBLEMA DI MASCHERATURA

The technology installed by Disano has been derived from the automotive industry. It has been developed by Verind-Dürr and is one of the most updated and innovative ones in the field of finishing. The two-component waterbased coating product is required a high degree of stability and quality of finish; at the same time, the management system of the twocomponent product has to ensure high precision and reliability in the dosing and mixing of the coating product. The system installed by Disano (Fig. 2) consists of: - Pumping units with recirculation for waterbased coatings - Mixver dosing unit with the use of Coriolis mass flow metres controlling the catalysis ratio, as well as the temperature and density of the paint and of the catalyst. In this way, a total control of the dosing and mixing parameters is achieved and, compared to the gear flow metre technology, there is no stress on the coating products (since there are no rotating elements in contact with them), absence of wear in the measurement components, no need for maintenance, optimal washing and colour change, high reliability and stability. - Volume-controlled washing and colour change cycles with product recovery in a specific tank so as to avoid the pollution of the water veil booth (Fig.3). - EcoBell 2 electrostatic technology with external charging and high transfer efficiency (Figs. 4-5), to reduce overspray and, therefore, paint consumption and VOC emissions. The main feature of the system is its flexibility: the external charging electrostatic technology allows the operator to intervene at any time on the pumping units for both the recharge and the colour change operations without stopping the line. The generation of a strong and uniform electrostatic field is ensured by the Verind EcoHTG500 generator, which includes the electronic control component and/or the high voltage riser unit. In this case, the unit is configured to work with constant current (max. value 500 microamps).

EUROMASK

Panoramica della nuova eco-tecnologia di verniciatura

Azienda con Sistema Qualita’ Certificato

Overview of the new eco–friendly coating technology

FOCUS ON TECHNOLOGY

Disano Group: an Industrial Concept for “Enlightening" Coatings

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The EcoBell 2 electrostatic rotating bell atomiser with external charging installed on the automatic coating station: the overspray is reduced to a minimum. La coppa elettrostatica alto rotante EcoBell 2 a carica esterna installata sulla postazione di verniciatura automatica: l’overspray è ridotto ai minimi termini.

The new electrostatic application technology has been subsequently integrated with a temperature controlled and adjusted nitrogen generator acting as a fluid/ dynamic coating atomisation carrier. Thanks to the characteristics of the anhydrous gas, the presence of residual moisture, which, in many cases, affects the final quality of the film, has been eliminated.

Alla nuova tecnologia di applicazione elettrostatica è stato poi integrato un sistema generatore di azoto, controllato e regolato in temperatura, come vettore fluido/ dinamico di atomizzazione della vernice. Grazie alle caratteristiche del gas anidro è stata eliminata la presenza di umidità residua che in molti casi inficia la qualità finale del film.

Conclusions

Conclusioni

“The two-component product has allowed us to reduce the polymerisation temperature from the 180°C to 90°C. Since, from the aesthetic point of view, our quality was already high and since we do not use gloss, but textured finishes, the undoubted improvements in the coating stretching and uniformity are less noticeable – Mario Calvi states. – We have achieved a 20-30% saving on the consumption of paint, thanks to the joint use of highspeed rotating bells and nitrogen. The automated colour change is much more efficient: the 30 minutes required by the old system are now only a few. The process is also safer, because it has eliminated the possibility of human error that, with a two-component product, may cause serious consequences. We have two colours always ready in the automatic booth and a third one in the manual station”. All these improvement factors have allowed the company to increase its productivity.”We have about 2500-3000 product codes – Alberto Moroni concludes, – a number suggesting the huge amount of parts that we have to coat. The line speed has been increased by 20% and the plant is more productive than the previous one, with about 25 m2 per hour of coated surfaces with a high degree of surface finish – a result achieved, incidentally, with low environmental impact technologies”.

Il prodotto bi-componente ci consente di ridurre le temperature di polimerizzazione, passate dai precedenti 180° ai 90° attuali. Dal punto di vista estetico, la nostra qualità era già elevata e non utilizzando finiture brillanti, bensì testurizzate, gli indubbi miglioramenti a livello di distensione e uniformità sono meno apprezzabili - spiega Mario Calvi “Abbiamo ottenuto un risparmio del 20-30% sul consumo di vernice, grazie all’inserimento congiunto delle coppe alto rotanti e dell’azoto. Il cambio colore automatizzato è molto più efficiente: dai 30 minuti richiesti dal vecchio impianto, siamo scesi a qualche minuto. La procedura è anche più sicura perché esclude la possibilità di errore umano che, con un prodotto bicomponente, potrebbe causare gravi conseguenze. Abbiamo due colori sempre pronti nella cabina automatica e una terza postazione “jolly” manuale”. Tutti questi fattori di miglioramento hanno permesso di aumentare la produttività. “Abbiamo circa 2.500-3.000 codici di prodotti finiti – conclude Alberto Moroni – un numero che fa capire la quantità enorme di pezzi che dobbiamo verniciare. La velocità di linea è aumentata del 20% e l’impianto è più produttivo del precedente, con circa 25 m2 all’ora di superfici verniciate con un alto grado di finitura superficiale, il tutto integrando tecnologie di verniciatura a basso impatto ambientale”.

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EFFICIENT MANUAL COATING. FURNITURE SURFACES IN PREMIUM QUALITY Rivestimento manuale efficiente: superfici dei mobili di qualità premium Karin Schumann Finishing Brands UK Ltd German oﬃce, Dietzenbach, Germania, kschumann@ﬁnishingbrands.eu

Opening picture: Fleiner Innenausbau manufactures high quality furniture for individual customized production. Around 90 percent of the individual pieces are coated. Foto d’apertura: Fleiner Innenausbau costruisce mobili di alta qualità per una produzione personalizzata. Circa il 90 per cento dei singoli pezzi sono verniciati.

Photos courtesy Finishing Brands

leiner Innenausbau makes exclusive furniture pieces per order - from which around 90 percent have lacquered surfaces. For coating the company places its trust in the innovative AirCombi spray package Raptor. The results are very impressive also from an economic point of view. Behind the name Fleiner one will be able to ﬁnd three company divisions: Living and Lifestyle with special furniture collections, Object and Oﬃce for exceptional working environments and Fleiner Innenausbau GmbH. The company, based in Leonberg, near Stuttgart (Germany), with its team of 20 employees is dedicated to manufacturing individual furniture for living and working areas (Ref. Opening photo). Already since its establishment in 1928 the maxim has been: High class quality. This starts from the planning and continues on through manufacturing up to the delivery. “The lacquering represents a very important and exciting part of this process. Here it is possible that what the carpenter has made over several days is destroyed in just a short space of time. For this reason

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leiner Innenausbau produce mobili esclusivi su ordinazione: di questi circa il 90 per cento hanno superfici laccate. Per la verniciatura l’azienda ripone la propria fiducia nell’innovativo pacchetto di spruzzatura Aircombi Raptor. I risultati sono impressionanti anche dal punto di vista economico. Il nome Fleiner comprende tre divisioni aziendali: Living and Lifestyle, con collezioni speciali di mobili, Object and Office per ambienti di lavoro eccezionali e Fleiner Innenausbau GmbH. La società, con sede a Leonberg, vicino a Stoccarda (Germania), con il suo team di 20 dipendenti si dedica alla produzione di mobili personalizzati per le zone abitative e lavorative (rif. foto di apertura). Già fin dalla sua nascita, nel 1928, la filosofia è sempre stata: qualità di classe elevata. Questa filosofia inizia dalla progettazione e continua attraverso la produzione, fino alla consegna. “La laccatura rappresenta una parte molto importante ed emozionante di questo processo. In questa fase è possibile distruggere in un breve lasso di tempo ciò che il falegname ha fatto per diversi giorni. Per questo motivo valorizziamo questa fase utilizzando degli strumenti di

FOCUS ON TECHNOLOGY

we attach value in using top quality tools in this area (Fig. 1),” Martin Buhl reports, Operating Manager at Fleiner Innenausbau. A very detailed market analysis therefore was undertaken when the decision was made to replace the coating system. Two providers were on the short list with the AirCombi spray package from Binks – which in the end awarded the contract. The compact coating system comprises of a high pressure piston pump MX 4/32, made of stainless steel, an AirCombi spray pistol AA4400M with nozzle as well as a hose package and tripod. “Crucial for our decision was on the one hand the perfect surface ﬁnishing that we were able to achieve with this system. On the other hand the appliance is light and simple to use. This is a particularly noticeable factor during an eight hour working day in a paint shop. And not least the good advice and close proximity to our specialized dealer Georgoulis GmbH as well as the excellent price-quality ratio played a role too”, the Operating Manager explained.

alta qualità (fig. 1)”, dichiara Martin Buhl, Direttore Operativo di Fleiner Innenausbau. Quando fu presa la decisione di sostituire il sistema di rivestimento, quindi, venne effettuata un’analisi di mercato molto dettagliata. Erano due i fornitori nella rosa dei candidati insieme al pacchetto di spruzzatura Aircombi di Binks, che alla fine si è aggiudicato l’appalto. Il sistema compatto di rivestimento comprende una pompa a pistone ad alta pressione MX 4/32, in acciaio inossidabile, una pistola a spruzzo Aircombi AA4400M con ugello, un pacchetto tubo e un treppiedi. “Per la nostra decisione è stata fondamentale, da un lato, la perfetta finitura della superficie che saremmo stati in grado di raggiungere con questo sistema; dall’altro, il fatto che l’apparecchio è leggero e semplice da usare. Questo è un fattore particolarmente evidente durante una giornata lavorativa di otto ore in un reparto di verniciatura. Inoltre, hanno avuto peso anche i buoni consigli e la vicinanza del nostro rivenditore specializzato Georgoulis GmbH, oltre all’ottimo rapporto qualità-prezzo”, ha spiegato il Direttore Operativo.

Pulsation-free paint supply

Alimentazione della vernice senza pulsazioni

The pulsation-free paint supply provides an important contribution to the high quality result. This is achieved with the assistance of an innovative magnetic switchover. Compared to pumps that use mechanical technology the MX 4/32 ensures there are no ﬂuctuations at the spray jet during the switchover. Issues which are usually experienced with conventional pumps such as erratic paint output due to the stroke change as well as the associated irregularities and shading on the surface can be avoided. During operation the paint team discovered a further advantage the magnetically controlled pump oﬀers: It works considerably quieter: “The noise

L’alimentazione della vernice senza pulsazioni fornisce un importante contributo per un risultato di alta qualità. Ciò si ottiene grazie a un innovativo commutatore magnetico. Rispetto alle pompe che utilizzano la tecnologia meccanica, MX 4/32 garantisce che non ci siano oscillazioni del getto durante la commutazione. Si possono così evitare i problemi che generalmente si riscontrano con le pompe convenzionali, come l’uscita irregolare della vernice a causa di cambi improvvisi della corsa del pistone e i difetti che ne conseguono come l’ombreggiatura della superﬁcie. Durante le operazioni, la squadra di verniciatura ha scoperto un ulteriore vantaggio oﬀerto dalla pompa controllata magneticamente: è molto silenziosa. “Il livello di rumore

The diﬀerent furniture pieces are manually coated in the paint cabin. It is necessary to fulﬁll high quality requirements. I diversi pezzi dei mobili sono verniciati manualmente nella cabina di verniciatura. È necessario soddisfare requisiti di alta qualità. 2

The spray pistol with HVLP air flap generates/ produces a smooth and very fine spray jet. This will not only ensure ideal coating results but also increase the application efficiency and minimize overspray. La pistola a spruzzo con i flap HVLP dell’aria genera un getto armonioso e molto fine. Ciò non solo garantisce risultati ideali di verniciatura, ma aumenta anche l'efficienza dell’applicazione e riduce al minimo l’overspray.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Efficient Manual Coating. Furniture Surfaces in Premium Quality

The compact coating system can be simply put over the beaker. The paint is sucked in/aspirated through a stainless steel pipe. The magnetic controlled switchover ensures a pulsation-free, steady paint supply. Il sistema compatto di rivestimento può essere semplicemente messo sopra il becher. La vernice viene aspirata attraverso un tubo di acciaio inossidabile. La commutazione controllata magneticamente assicura un’alimentazione costante e senza pulsazioni.

level in the paint spray cabin has noticeably fallen since we have started working with the new paint system. Furthermore the pump operates with a more agreeable noise”, said Martin Buhl.

nella cabina di verniciatura a spruzzo è notevolmente diminuito da quando abbiamo iniziato a lavorare con il nuovo sistema di verniciatura. Inoltre, la pompa opera con un rumore più accettabile”, ha aﬀermato Martin Buhl.

Optimized cost eﬀectiveness due to minimized overspray

Costi ottimizzati grazie alla riduzione al minimo dell’overspray

The new spray pistol which generates a smooth and very fine (Fig. 2) spray contributes significantly to the good coating quality. The adjustment of the spray jet directly at the pistol enables a simple setting that can match the requirement of the respective object. At the same time the HVLP air flaps provide for high application efficiency and minimized overspray. Fleiner Innenausbau benefits twice from this. Before, often the adjacent bottom sides at the edges had to be taped up as a lot of overspray ended up there. With the Raptor spray system such procedures are no longer necessary. Next to the additional work step the company is also able to save between 20 and 25 3 percent of paint.

La nuova pistola a spruzzo, che genera uno ventaglio liscio e molto sottile (fig. 2), contribuisce significativamente alla buona qualità del rivestimento. La regolazione del getto direttamente sulla pistola permette una regolazione semplice che si può adattare alle esigenze del singolo oggetto. Allo stesso tempo, i flap HVLP dell’aria offrono un’elevata efficienza e un overspray minimizzato. Fleiner Innenausbau ne trae un doppio beneficio. In precedenza, spesso i lati inferiori adiacenti ai bordi dovevano essere mascherati perché molto overspray ricadeva in quell’area. Con il sistema a spruzzo Raptor queste procedure non sono più necessarie. Oltre ad eliminare una fase di lavoro supplementare, l’azienda è anche in grado di risparmiare tra il 20 e il 25 % di vernice.

User-friendly – From preparation to cleaning

Facile da usare: dalla preparazione alla pulizia

Fleiner Innenausbau exclusively uses top and clear coating 2K paints. Depending on the consumption level the mixture is done in the beaker (Fig. 3). Above that the pump can be simply positioned with the stable tripod. The paint is drawn in by the pump through a stainless steel pipe straight from the beaker at a ratio of 1:32 and then supplied under high pressure to the pistol. Integrated ﬁlters ensure that dirt particles are held back. The Raptor spray package is also equipped with a ﬂow control mechanism both for the paint and compressed air. As a result the painter will always know if he is working under optimum conditions. “We also very much like the fact that the cleaning is simpler and faster in respect to color changes. Overall with the Raptor package we have a solution that works and supports us in our quality aspirations”, Martin Buhl adds further.

Fleiner Innenausbau utilizza esclusivamente vernici bicomponenti sia per la tinta che per il trasparente. A seconda del livello di consumo, la miscelazione viene fatta nel becher (fig. 3). La pompa può essere facilmente posizionata sopra al becher grazie allo stabile treppiedi. La vernice viene aspirata dalla pompa direttamente dal becher attraverso una tubazione di acciaio inossidabile con un rapporto di 01:32 e quindi alimentata ad alta pressione alla pistola. I filtri integrati assicurano la ritenzione delle particelle di sporco. Il pacchetto di spruzzatura Raptor è dotato di un meccanismo di controllo di flusso sia per la vernice sia per l’aria compressa. Di conseguenza, il verniciatore saprà sempre se sta lavorando in condizioni ottimali. “Abbiamo apprezzato molto anche la pulizia più semplice e veloce durante i cambi colore. Nel complesso, con il pacchetto Raptor abbiamo una soluzione che funziona e ci sostiene nei nostri obiettivi di qualità”, ha aggiunto Martin Buhl.

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FOCUS ON TECHNOLOGY

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

INCREASED PRODUCTIVITY WITH A POWER & FREE CONVEYOR FOR HANDLING HEAVY AND LARGE COMPONENTS Aumento della produttività con trasportatore bi-rotaia per la movimentazione di manufatti di grande peso e dimensioni Alessia Venturi

Opening photo: The parts leaving the drying oven reach the manual touch-up station, positioned along the line before the unloading station. Foto di apertura: I pezzi in uscita dal forno di asciugatura procedono verso la postazione di ritocco manuale, posizionata lungo la linea prima della stazione di scarico.

he electric motors used on winches, cranes and other lifting systems are normally heavy-weighted and large-sized. A major company, an international leader in the production of these components, has recently updated its coating process by installing a new liquid finishing plant for its range of motors (Ref. Opening Photo). There have been several reasons for this change: -The need for greater flexibility; -The increased productivity through automation; -The increasing level of the finish quality. To achieve these three objectives, the designers of the coating plant have focused on the handling of the workpieces. The Power & Free conveyor, provided by the Flowlink brand of the Dutch Railtechniek Group, is the fulcrum of the whole system and has been designed to optimise not only the space available, but also the line

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motori elettrici che asservono argani, gru e altri sistemi di sollevamento sono manufatti di grande peso e dimensione. Un’azienda leader internazionale nella produzione di questi manufatti, recentemente ha rivisto completamente il proprio processo di verniciatura installando un nuovo impianto per la finitura con vernici liquide per la propria gamma di motori (rif. foto d’apertura). I motivi di questa scelta sono: - maggiore flessibilità di lavoro; - incremento della produttività grazie all’automazione; - aumento del livello qualitativo della finitura. Per raggiungere questi tre obbiettivi, i progettisti dell’impianto di verniciatura si sono concentrati sulla movimentazione dei pezzi. Il trasportatore bi-rotaia, fornito dal brand Flowlink del gruppo olandese Railtechniek, è il perno di tutto l’impianto ed è stato concepito per ottimizzare, oltre allo spazio disponibile, anche l’operatività della linea, aumen-

FOCUS ON TECHNOLOGY

eﬃciency, thus increasing the number of items treated thanks to automation. It is a Power & Free rail conveyor with 27 units of transport, with a maximum load per piece carrying jig of 2000 kg and a chain speed of 7 metres per minute.

tando il numero di manufatti trattati grazie all’automa© IPCM zione. Si tratta di un bi-rotaia con 27 unità di trasporto, con una portata per bilancella di 2000 Kg e una velocità della catena di 7 metri al minuto.

Higher operating flexibility The motors reach the loading station by an overhead travelling crane. A special hook locates the workpieces on the piece carrying jigs hung to the Power & Free conveyor (Fig. 1). A few storage buffers have been created in order to ensure maximum operating flexibility of the loading area and to exploit the system at best. The buffers set up downstream and upstream of the loading station allow the operator to fulfil other tasks besides the loading operations. They also allow to manage the production process of the plant as a function of the firing and coating times.

The loading station followed by a ﬁrst storage buﬀer before the coating application booth. La postazione di carico pezzi cui segue un primo polmone di accumulo prima della cabina di applicazione della vernice.

Maggiore flessibilità operativa Nella zona di carico, i motori arrivano su un carroponte: un gancio speciale provvede a posizionare il manufatto sulle bilancelle appese al trasportatore bi-rotaia (fig. 1). Per garantire la massima flessibilità operativa alla zona di carico e la massima potenzialità di alimentazione dell’impianto, sono stati inseriti alcuni polmoni d’accumulo. I buffer previsti a valle e a monte della postazione di carico consentono all’operatore di assolvere a compiti diversi e non solo al carico dell’impianto. Consentono anche di gestire la cadenza produttiva dell’impianto in funzione dei tempi di cottura e di verniciatura.

Automation The old coating plant was only equipped with one manual coating station, and the touch-ups were performed outside the line. The new line includes two coating stations: an automatic one, on which an anthropomorphic robot will be installed in the future, and a manual one. The main feature of the conveyor is inside the spray painting booth, where the two automatic rotation systems (Fig. 2), complying with the ATEX standards, manage the positioning of the piece carrying jig so that the rotation of the motor is completely automatic and that the spray is always directed towards the suction wall of the booth (Fig. 3). When the piece carrying jig enters the booth and is positioned within the rotation system, it is centred through roller rails. A pneumatic release device unlocks the rotation of the rotating pinion. Only at this point, the motorised element, tilting by means of pneumatic cylinders, engages the rotating pinion, thus enabling the operator to manage the movement from the button panel and rotate the workpiece so as to operate in

Automazione Il precedente impianto di verniciatura era dotato di una sola postazione di verniciatura manuale, con ritocco fuori linea. La nuova linea prevede due postazioni di verniciatura, una automatica, realizzata in previsione della futura installazione di un robot antropomorfo, e una manuale. La caratteristica principale del trasportatore è proprio all’interno della cabina di verniciatura a liquido: qui due sistemi di rotazione automatici (ﬁg. 2), conformi alla norme ATEX, gestiscono il posizionamento della bilancella in modo che la rotazione del pezzo sia completamente automatica e che la direzione di spruzzatura sia sempre verso la parete aspirante della cabina (ﬁg. 3). Quando la bilancella entra in cabina e si posiziona nel sistema di rotazione avviene il centraggio della stessa con delle guide a rulli. Un sistema pneumatico di sgancio interviene per lo sblocco della rotazione del pignone rotante. Solo a questo punto la parte di motorizzazione, basculando per mezzo di cilindri pneumatici, innesta il pi-

The automatic rotation system of the workpieces engages the piece carrying jig and ensures its optimal positioning with respect to the spraying direction, so that the operator never needs to touch the parts. Il sistema di rotazione automatico del pezzo aggancia la bilancella e ne gestisce il posizionamento ottimale rispetto alla direzione di spruzzatura in modo che l’operatore non debba mai toccare il pezzo. 3

Thanks to the automatic rotation system, the operator always works in the best operating conditions to fully exploit the eﬃciency of the booth. Grazie al sistema automatico di rotazione pezzi l’operatore è sempre nelle condizioni operative migliori per sfruttare appieno l’eﬃcienza della cabina.

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The pneumatic release system unlocks the rotation of the rotating pinion. Afterwards, the motorised element, tilting by means of pneumatic cylinders, engages the rotating pinion, thus enabling the operator to manage the movement from the button panel. Il sistema pneumatico di sgancio sblocca la rotazione del pignone rotante dopodiché la motorizzazione, basculando per mezzo di cilindri pneumatici, innesta il pignone di rotazione dando la possibilità all’operatore di comandare dalla pulsantiera il movimento del pezzo. 5

After the coating stage, the suspended tray conveyors are blocked again and carried to the ﬂash-oﬀ and drying oven. Terminata l’operazione di verniciatura le bilancelle, nuovamente bloccate, procedono verso la stazione di appassimento e il forno di asciugatura. 6

The lubrication device of the handling system is completely independent from the rest of the plant and can manage the lubrication of the chain and the trolleys separately and with different frequencies. Il dispositivo di lubrificazione dell’impianto di trasporto: completamente indipendente dal resto dell’impianto, può gestire separatamente e con frequenze diversa la lubrificazione di catena e carrelli.

the best position with respect to the suction system of the booth (Fig. 4). 5 Upon completion of the coating process, an encoder in the rotation system identifies the position of the pinion and puts it automatically back into the zero position, i.e. the “travelling position”, relocking the rotation. In this way, the piece carrying jig can leave the booth and reach the subsequent flash-off and drying station (Fig. 5). This system ensures that, during the handling stages, the piece carrying jigs are locked in preset positions as the heavy weight, the shape and the large size of workpieces could cause an oscillatory movement that may jeopardise the operators’ safety.

gnone di rotazione dando la possibilità all’operatore di comandare dalla pulsantiera il movimento, facendo ruotare il pezzo a piacimento in modo da operare nella migliore posizione ri© IPCM spetto all’aspirazione della cabina stessa (fig. 4). Finite le operazioni di verniciatura, un encoder nel sistema di rotazione riconosce la posizione del pignone, riportandolo in automatico nella posizione zero, ossia “di viaggio”, e inserendo nuovamente il blocco di rotazione. In questo modo la bilancella può uscire dalla cabina e passare alla successiva stazione di appassimento e asciugatura (fig. 5). Questo sistema garantisce che nelle fasi di trasporto, le bilancelle sono bloccate in posizioni predefinite in quanto il peso, la geometria e le grandi dimensioni dei manufatti potrebbero causare dei movimenti oscillatori che inficerebbero la sicurezza degli operatori.

Productivity and quality The creation of storage buffers in strategic points allows to avoid dead times during the various processing stages and to increase the flash-off and firing times, which improves both the productivity and the final coating quality. The storage buffers are arranged as follows: 1. Buffer for 3 piece carrying jigs for the flash-off stage 2. Buffer for 10 piece carrying jigs in the firing oven at a temperature of 80 degrees 3. Buffer for 1 piece carrying jig for the cooling stage 4. Buffer for 3 manual touch-up stations.

Produttività e qualità

Other features of the system This double rail conveyor has two main characteristics: first of all, it is equipped with an innovative lubrication system with independent electrical panel and management software (Fig. 6), which make it autonomous from the rest of the plant. In this way, the lubrication of the various components of the conveyor (chain and trolleys) can take place at different times and with different frequencies, independently from the electrical panel of the coating system. Another peculiarity is the driving unit: the system is not equipped with a traditional caterpillar with driving teeth, but rather with a helical device ensuring a more uniform and linear movement of the bi planar chain, and therefore of the units of transport of the line, with less oscillation of the motors.

Altre caratteristiche del sistema

56 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Il posizionamento in punti strategici di alcuni polmoni d’accumulo, consente di evitare tempi morti nelle varie fasi di lavorazione e da la possibilità di aumentare i tempi di appassimento e di cottura a vantaggio della produttività e della qualità finale della verniciatura. Le zone di accumulo sono così distribuite: 1. Buffer di nr 3 bilancelle per appassimento 2. Buffer di nr 10 bilancelle nel forno di cottura temperatura 80 gradi. 3. Buffer di nr 1 bilancella per raffreddamento. 4. Buffer di nr 3 posizioni di ritocco manuale.

Due sono le caratteristiche salienti del trasportatore: un innovativo sistema di lubrificazione con quadro elettrico e software di gestione separati (fig. 6), che lo rendono un dispositivo indipendente ed autonomono dal resto dell’impianto. La lubrificazione dei diversi componenti del trasportatore (catena o carrelli) può così avvenire in tempi e con frequenze diverse indipendetemente dal quadro elettrico dell’impianto di verniciatura. Un’altra peculiarità è il gruppo di traino: l’impianto non utilizza il classico caterpillar con denti di traino bensì una trazione con dispositivo elicoidale che garantisce uno spostamento più uniforme e lineare della catena biplanare e quindi delle unità di trasporto della linea con minori oscillazioni delle bilancelle e dei pezzi.

FOCUS ON TECHNOLOGY

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

THE FUTURE OF POWDER COATINGS IN OUTDOOR APPLICATIONS: LOW SOLAR ABSORPTION, HIGH REFLECTIVITY Il futuro delle vernici a polveri in applicazioni esterne: basso assorbimento solare, alta riflettività Tullio Rossini

Introduction

Introduzione

Akzo Nobel Coatings S.p.A, Tavernola (CO), Italy

“Low-solar absorption”, “High Reﬂectivity”, “Cool coatings” are the new key words for the so-called “Architectural” segment, one of the main markets for thermosetting powder coatings, the market which covers Aluminium frames for windows and panels dedicated to facades and buildings. “Cool coatings” are able to reduce the heat generated through the solar absorption on the coated metal parts. Akzo Nobel has been developing and producing this kind of powder coatings since 2009.

“Basso assorbimento solare”, “alta riflettività” e “rivestimenti freddi” sono le nuove parole chiave per il cosiddetto segmento “Architettonico”, uno dei principali mercati per le vernici a polveri termoindurenti, il settore che riguarda i telai in alluminio per finestre e i pannelli dedicati alle facciate e agli edifici. I “rivestimenti freddi” sono in grado di ridurre il calore generato dall’assorbimento solare sulle parti metalliche rivestite. Akzo Nobel sviluppa e produce questo tipo di vernici in polvere dal 2009.

The purpose of thermo-reﬂective powder coatings

Lo scopo dei rivestimenti a polveri termo-riﬂettenti

Most of the present Norms and Regulations, valid in many Countries, require the preferential usage of solar panels and/or thermo-reflective systems and coatings. The building industry in general terms, and most particularly the producers and coaters of Aluminium frames, windows and panels, are looking for the possibility to stabilize as much as possible the temperature levels inside the buildings. This means cost and energy efficiency and protection of the environment as the use of thermo-reflective powder coatings limits the heating and air conditioning

La maggior parte delle attuali Norme e Regolamenti, valide in molti Paesi, richiede l’utilizzo preferenziale di pannelli solari e/o sistemi e rivestimenti termo-riflettenti. L’industria delle costruzioni in generale, e più in particolare i produttori e i verniciatori di telai, finestre e pannelli in alluminio, sono alla ricerca della possibilità di stabilizzare il più possibile i livelli di temperatura all’interno degli edifici. Questo significa efficienza dei costi, del consumo energetico e tutela dell’ambiente, poiché l’uso di rivestimenti in polvere termo-riflettenti limita i costi di riscal-

tullio.rossini@akzonobel.com

Russell Deane Akzo Nobel Powder Coatings, Felling, UK russel.deane@akzonobel.com

58 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE costs, as well as the CO2 emissions. Window frames are actually the less efficient part, from the thermal point of view, of any modern building: The benefits of thermoreflective powder coatings will increase the share in the building industry for Aluminium-based panels and window frames, with respect to competitive materials and technologies.

damento e di condizionamento dell’aria, nonché le emissioni di CO2. I telai delle finestre sono in realtà la parte meno efficiente, dal punto di vista termico, di qualsiasi costruzione moderna: i vantaggi dei rivestimenti a polveri termo-riflettenti aumentano la loro quota di mercato nel settore edile per pannelli e telai a base di alluminio, per quanto riguarda materiali e tecnologie competitive.

Background

Contesto

The heat can be transmitted: a) from the glass of a window or door towards the internal part of the building b) from the window / door frame to the internal of the building c) from the window / door frame to the wall. Also the greatest part of the heat dispersion in a traditional building happens through the windows, from inside to outside in winter period, and vice-versa during summer. There are four factors that affect the heat of a surface (Fig. 1): 1. Solar reflectance - the percentage of the sun’s energy that is reflected by the surface 2. Thermal emittance - the ability to lose heat from the material once it has heated up. 3. Convection - heat transfer away from the surface by the action of air moving over the surface 4. Transmission - through the substrate to the other side.

Il calore può essere trasmesso: a) dal vetro di una finestra o di una porta verso l’interno dell’edificio; b) dalla cornice di una finestra/porta all’interno del palazzo; c) dal telaio della finestra/porta alla parete. Anche la maggior parte della dispersione di calore in un edificio tradizionale avviene attraverso le finestre, dall’interno verso l’esterno nel periodo invernale e viceversa durante l’estate. Ci sono quattro fattori che influenzano il calore di una superficie (fig. 1): 1. riflettanza solare: la percentuale di energia solare che viene riflessa dalla superficie; 2. emittanza termica: la capacità di cedere calore dal materiale una volta che si è riscaldato; 3. convezione: trasferimento di calore dalla superficie per azione dell’aria che si muove sulla superficie; 4. trasmissione: attraverso il substrato verso l’altro lato.

Since the thermal emittance is a function of the underlying substrate, a coating can only affect the solar reflectance. Metal has a poor thermal emittance and high transmission: a thermal break is still required on window extrusions, to ensure any heat in summer or cool in winter is not transferred indoors. This aspect affects the coating of metal, too. Much of the activity in the area of low solar absorbtion relates to roofs, as they are a large surface area and are at an angle that increases the strength of the sun. A white surface reflects more visible light than a black one, but it also reflects more heat – the

Poiché l’emittanza termica è una funzione del substrato sottostante, un rivestimento può influenza1 re la riflettanza solare. Il metallo ha un’emissione termica bassa e un’alta trasmissione: è ancora necessaria una barriera termica nelle finestre estruse, per garantire che il calore in estate e il freddo in inverno non siano trasmessi all’interno. Quest’aspetto incide anche sul rivestimento del metallo. Gran parte dell’attività nell’area del basso assorbimento solare riguarda i tetti, in quanto sono una grande superficie e si trovano a un angolo che aumenta la forza del sole. Una superficie bianca riflette la luce visibile più di una nera, ma riflette anche più calore (la parte infrarossa dello spettro). Per questo motivo, una superficie bianca ha la

Diagram of the 4 factors influencing the heat of a surface Diagramma dei quattro fattori che influenzano il calore di una superficie.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

The Future of Powder C0oatings in Outdoor Applications: Low Solar Absorption, High Reflectivity

Improvement of a black coating solar reflectance by adding heat-reflective pigments. Miglioramento della riflettanza solare di un rivestimento nero aggiungendo pigmenti che riflettono il calore.

infra-red part of the spectrum. For this reason, a white surface has the highest solar reflectance. People do not always want white roofs however, and so work has been ongoing across several industries to increase solar reflectance in other colors. Measurement of solar reflectance can be expressed in % or in a value from 0-1. The state of Georgia in the USA is a pioneer in this area, instituting a “Georgia White Roof Amendment,” which requires the use of additional insulation for roofing systems whose surfaces do not have test values of 0.75 (i.e. 75%) or more for both solar reflectance and emittance. One early test of the technology was thus carried out in Georgia, on two identical school buildings (designed and built at the same time in 2002-3 by the same contractors). Both had metal roofs in the shade Hunter Green, but one was made using a cool roof coating, and the other with a standard green coating. Beneath each metal roof was vinyl-faced blanket insulation and then further insulation at the ceiling. The thermostats for each school were controlled from a district office, and were set at the same temperature. After one year, the school with the cool metal roof had cost US$15,000 less in cooling costs. Progress has also been made on the glass used in windows. Typical glass transmits much of the visible light, but also the infra-red and ultra-violet portion. Tinted glass blocks out up to 55% of the visible spectrum, thus making rooms darker, but often still allows the infra red light through and so has no benefit in reducing the heating of the building. Modern methods use a coating on the glass to produce low-emissivity or “low-E” glass, which blocks infra-red whilst letting most visible light through. Clearly the trend for materials that keep buildings cool has now moved to other aspects of the building envelope, including the metal used on window frames and curtain walling and cladding on the external walls.

più alta riflettanza solare. Tuttavia il mercato non vuole sempre tetti bianchi, e quindi è in corso, in diversi settori, un lavoro di ricerca per aumentare la riflettanza solare di altri colori. La misurazione della riflettanza solare può essere espressa in % o in un valore da 0-1. Lo stato della Georgia, negli Stati Uniti, è un pioniere in questo campo, con l’introduzione di un “Emendamento del Tetto Bianco in Georgia”, che richiede l’uso di un ulteriore isolamento per sistemi di copertura le cui superfici non abbiano valori nei test di 0,75 (ossia il 75%) o più, sia per la riflettanza solare sia per l’emittanza. Un test di questa tecnologia è stato effettuato in Georgia, su due edifici scolastici identici (progettati e costruiti nello stesso periodo nel 2002/2003 dagli stessi imprenditori edili). Entrambi avevano tetti metallici della stessa gradazione verde Hunter, ma uno era stato fatto usando un rivestimento per tetto freddo, e l’altro con un rivestimento verde standard. Sotto ogni tetto in metallo c’era un isolamento completo vinilico e un ulteriore isolamento del soffitto. I termostati di ogni scuola erano stati controllati da un ufficio distrettuale e fissati alla stessa temperatura. Dopo un anno, la scuola con il tetto freddo in metallo era costata 15.000 dollari in meno in costi di raffreddamento. Dei progressi sono stati compiuti anche sul vetro utilizzato per le finestre. Il vetro classico trasmette molta luce visibile, ma anche la parte infrarossa e la porzione ultravioletta. Il vetro colorato blocca fino al 55% dello spettro visibile e, sebbene scurisca le stanze, spesso consente ancora alla luce infrarossa di passare e non da, quindi, alcun beneficio nel ridurre il riscaldamento dell’edificio. I metodi moderni utilizzano un rivestimento sul vetro per produrre vetri a bassa emissività (o vetro “low-E”), che blocca gli infrarossi lasciando passare al tempo stesso più luce visibile. Chiaramente, la tendenza per i materiali che mantengono gli edifici freschi si è ora spostata ad altri aspetti dell’involucro dell’edificio, compreso il metallo utilizzato sui telai di finestre e facciate continue, e per il cladding delle pareti esterne.

The Technology to keep buildings cool

La tecnologia per mantenere gli ediﬁci freschi

The radiation of the sun that reaches the earth is divided into three parts: • Ultraviolet - UV accounts for only about 5% of the energy (however it is a major factor in the degradation of coatings); • Visible - 50% of the suns energy make up the wavelengths that give us colour;

La radiazione del sole che raggiunge la terra è divisa in tre parti: • ultravioletti: i raggi UV valgono soltanto il 5% dell’energia (si tratta comunque di un fattore importante nella degradazione dei rivestimenti); • visibile: il 50% dell’energia del sole costituisce le lunghezze d’onda che ci fanno percepire il colore;

60 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

GROUP SPECIALISTEN IN TRANSPORTBAANSYSTEMEN

• Infrared - 45% of the sun’s energy is in the infrared region. It is the infrared light that contributes to heat build-up. Coatings containing infraredabsorbing pigments will heat up faster and to a greater degree than coatings using infrared-reflecting pigments. Traditional coloured pigments tend to absorb infra-red. A new generation of pigments are now available which increase significantly the spectral reflectance of coatings. These are already used widely the coil coating field. It is important to note that while the use of cool coating technology can improve the spectral reflectance of coloured coatings compared to the standard versions of those colours, it does not raise them to the spectral reflectance level of white coatings. A typical white coating over a black substrate has a spectral reflectance around 70%; a black coating over a black substrate can have a reflectance as low as 4%. Using heat-reflecting pigments can improve the reflectance of a black coating by as much as 7 times, as shown in Fig. 2 for tests carried out on 2 powder coatings.

• infrarossi: il 45% dell’energia del sole è nella regione dell’infrarosso. La luce infrarossa contribuisce all’accumulo di calore. I rivestimenti contenenti pigmenti che assorbono gli infrarossi si riscaldano più velocemente e in misura maggiore dei rivestimenti che utilizzano pigmenti che li riflettono. I tradizionali pigmenti colorati tendono ad assorbire gli infrarossi. È ora disponibile una nuova generazione di pigmenti, in grado di aumentare significativamente la riflettanza spettrale dei rivestimenti. Questi sono già ampiamente utilizzati nel campo del coil coating. È importante notare che, mentre l’uso della tecnologia di rivestimento freddo può migliorare la riflettanza spettrale dei rivestimenti colorati rispetto alle versioni standard di questi colori, non raggiunge il livello di riflettanza spettrale dei rivestimenti bianchi. Un tipico rivestimento bianco su un substrato nero ha una riflettanza spettrale di circa il 70%; un rivestimento nero su un substrato nero può avere una riflettanza a partire dal 4%. L’utilizzo di pigmenti termoriflettenti può migliorare la riflettanza di un rivestimento nero di ben sette volte, come mostrato in figura 2 con i test effettuati sui rivestimenti in polvere.

The ﬁnal result this depends on the initial colour (Table 1 and Fig. 3).

Il risultato ﬁnale dipende dal colore iniziale (tabella 1 e ﬁg. 3).

Table 1: improvement possible in solar reﬂectivity of diﬀerent shades

Tabella 1: miglioramento possibile della riﬂettività solare di diverse sfumature Solar Reflectance

RAL Shade

Standard coating

Cool coating

Improvement

6008

5.9

43.8

642%

5013

7.2

34.9

385%

7011

10.8

36.3

236%

8000

20.2

49.2

144%

1014

61.9

67.6

The Future of Powder C0oatings in Outdoor Applications: Low Solar Absorption, High Reflectivity

Improvement in solar reﬂectance using cool coating technology. 3

Some of the darker shades from Akzo Nobel Collection Futura formulated with heat-reﬂective pigments and their correspondent infrared vision. Alcune delle tonalità più scure dell’Akzo Nobel Collection Futura, formulate con pigmenti riﬂettenti del calore, e la loro visione corrispondente a raggi infrarossi.

Miglioramento della riﬂettanza solare usando la tecnologia delle superﬁci fredde.

LSA Thermoreﬂect Powder Coatings

Rivestimenti a polveri LSA Thermoreﬂect

Akzo Nobel has applied the technology to minimize the solar absorption in powder coatings by introducing into the formulation a range of innovative pigments, which are able to slow-down the process of heating-up of the metal coated surface. These pigments are able to reflect the most significant part of the radiation around Near infra-red (NIR), accounting to more than 50% of the total solar radiation. This implies that the final coating is able to reflect more than 45% of the total solar energy received by the piece. The formulation of many colors has been studied in such a way that the final coating, after its correct polymerization, reflects the infra-red section of the solar 4 spectrum, preventing both the heat transmission, and the convection. Use of heat reflecting powder coatings on coated aluminium extrusion will make a small but useful impact on the heat management of a building, contributing to the cost saving related to air conditioning and heating, and reducing CO2 emissions. Akzo Nobel have developed initially a range of 20 products using this technology. They will all be medium to dark shades, where the benefit is strongest. Several of them will be metallic products, including some of the darker shades from Collection Futura (Fig. 4). These products are already commercially available, and are receiving a positive feed-back from their target markets.

Akzo Nobel ha applicato la tecnologia per ridurre l’assorbimento solare nei rivestimenti a polveri introducendo nella formulazione una gamma di pigmenti innovativi, in grado di rallentare il processo di riscaldamento della superficie rivestita di metallo. Questi pigmenti sono in grado di riflettere la parte più significativa della radiazione intorno al vicino infrarosso (NIR), che rappresentano oltre il 50% della radiazione solare totale. Questo implica che il rivestimento finale è in grado di riflettere più del 45% dell’energia solare totale ricevuta dal pezzo. La formulazione di molti colori è stata studiata in modo tale che il rivestimento finale, dopo la sua corretta polimerizzazione, rifletta la sezione infrarossa dello spettro solare, evitando sia la trasmissione del calore sia la convezione. L’uso di vernici in polvere che riflettono il calore sull’alluminio estruso verniciato avrà un impatto piccolo ma utile sulla gestione del calore di un edificio, contribuendo alla riduzione dei costi relativi ad aria condizionata e riscaldamento, riducendo le emissioni di CO2. Akzo Nobel ha sviluppato inizialmente una gamma di 20 prodotti che utilizzano questa tecnologia. Saranno tutti con sfumature da medio a scure, in cui il beneficio è più forte. Molti di loro saranno prodotti metallizzati, tra cui alcune delle tonalità più scure della Collection Futura (fig. 4). Questi prodotti sono già disponibili in commercio, e stanno ricevendo un riscontro positivo dai loro mercati di riferimento.

62 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

VIOLET, PURPLE, BLUE AND GREEN: INTERFERENCE COLOURS WITH INNOVATIVE PVD TECHNOLOGIES Viola, porpora, azzurro, verde: i colori d’interferenza con innovative tecnologie PVD Beatrice Barba

Interference colours

I colori d’interferenza

P&P Holding, Bedizzole (BS), Italy

The attention to the design and the product diversification has led to the increasing need to develop surface finishes with a greater variety of colours. In this context, the interference or structural colours, such as blue, purple and green, are becoming increasingly popular. When we look at an object with these colours, our eye is reached by two superimposed light waves: one is reflected by the upper face of the film, which is in contact with the atmosphere (A - Fig. 1), and the other one by its lower face, which is in contact with the substrate (B - Fig. 1). The second light wave, unlike the first one, has to cross the coating twice (Fig. 1). A

Ricercatezza nel design e diversificazione dei prodotti hanno portato alla crescente necessità di sviluppare finiture superficiali con una maggiore varietà cromatica. Sempre più diffusi, infatti, sono i colori d’ interferenza o strutturali – quali ad esempio azzurro, viola, verde. Quando osserviamo un oggetto di queste tonalità, il nostro occhio è raggiunto da due onde luminose sovrapposte: una riflessa dalla faccia superiore del film che è a contatto con l’atmosfera (A – fig. 1) e l’altra dalla faccia inferiore che è invece a contatto con il substrato (B – fig. 1). La seconda onda luminosa effettua in più, rispetto alla prima, un doppio attraversamento del rivestimento (fig. 1). OBSERVER

marketing@p-pholding.com

The different behaviour of the light waves generates different visual effects. When the two oscillations are in perfect synchronisation, the two superimposed waves are reinforced,

B COATING SUBSTRATE

The interference phenomenon. Il fenomeno dell’interferenza.

64 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Il diverso comportamento delle onde luminose, quindi, genera un diverso eﬀetto visivo. Quando fra le due oscillazioni vi è una perfetta sincronia, le due onde sovrapponendosi si rafforzano, mentre se le due oscillazioni sono in

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE but if the two oscillations are in phase opposition, they cancel out by summing up. In the intermediate situations, finally, there can be an additive or subtractive interference and a consequent strengthening or weakening of certain colour bands. The delay of the second light wave causes the elimination of a colour component and, therefore, the appearance of the complementary colour. For example, if the blue, green or yellow component disappears, the surface appears yellow, red, mauve or blue. In other words, the elimination of a band and the consequent appearance of the complementary hue take place when the thickness of the coating is such that the rays reflected by the inner and outer surfaces are offset by half a wavelength or by an odd number of half-wavelengths. It is therefore clear that the thickness of a coating plays a crucial role in its colouring process.

opposizione di fase, sommandosi si annullano. Nelle situazioni intermedie si potrà avere, a seconda dei casi, un’interferenza additiva o sottrattiva e conseguentemente un rafforzamento o affievolimento di certe bande di colore. Il ritardo della seconda onda luminosa provoca l’eliminazione di una componente cromatica e quindi la comparsa del colore complementare. Ad esempio, se l’estinzione riguarda la componente blu, verde o gialla la superficie appare gialla, rossa, malva o blu. Ovvero, l’eliminazione di una banda e la conseguente apparizione della tinta complementare ha luogo quando lo spessore del rivestimento è tale per cui i raggi riflessi dalla superfici interna ed esterna risultano sfasati di mezza lunghezza d’onda o di un numero dispari di mezze lunghezze d’onda. È chiaro, quindi, quanto lo spessore del rivestimento giochi un ruolo fondamentale nella definizione della colorazione.

Materials and technologies to obtain interference colours

Materiali e tecnologie per ottenere i colori d’interferenza

Many technologies allow to create interference colours. One of the most known ones is the anodic oxidation, an electrolytic process carried out in order to increase the thickness of the oxide ﬁlm naturally present on titanium and 160 other metals (e.g. 140 aluminium), so as to improve 120 their resistance 100 to corrosion and Strength (V) 80 abrasion and, at 60 the same time, Silver Azure 40 provide various Blue types of colours. 20 Purple This production 0 process was 0 50 100 introduced in 2 the late 60s and is carried out by immersing the sample in an electrolytic solution. The properties of the oxide ﬁlm depend on the composition of the bath and the operating conditions (temperature and current density). The graph in Figure 2 shows the evolution of the coating colouring as a function of the thickness and the electrical potential applied to the solution.

Numerose sono le tecnologie utilizzate per ottenere i colori d’interferenza. Una tra le più conosciute è sicuramente l’ossidazione anodica, un processo elettrolitico realizzato allo scopo di aumentare il film di ossido naturalmente presente sul titanio e altri metalli (ad esemGreen pio l’alluminio) in Pink modo da miglioGreen-Yellow rarne la resistenTurquoise za alla corrosione Violet e all’abrasione ed allo stesso tempo fornire diverse tipologie di colorazioni. Tale processo produttivo è stato 150 200 250 300 350 introdotto alla fiThickness (mm) ne degli anni ’60 e si effettua immergendo il campione in esame in una soluzione elettrolitica. Le proprietà dei film di ossido dipendono dalla composizione del bagno e dalle condizioni operative (temperatura e densità di corrente). Il grafico in figura 2 mostra l’andamento della colorazione del rivestimento in funzione dello spessore e del potenziale elettrico applicato alla soluzione.

Evolution of the coating colouring as a function of the thickness and the electrical potential applied to the solution. Andamento della colorazione del rivestimento in funzione dello spessore e del potenziale elettrico applicato alla soluzione.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Violet, Purple, Blue and Green: Interference Colours with Innovative PVD Technologies

Colours obtained by PVD technology (photo courtesy of P&P). Colorazioni ottenute tramite tecnologia PVD (foto autorizzata da P&P).

Another technology used for the interference deposits is the galvanic treatment. With this process, it is possible to obtain many different colours, but the levels of reproducibility are low, both between different batches and within the same bath. Furthermore, the increasingly strict regulations on the protection of the environment and workers have made this type of coating even more disadvantageous. Several expedients must now be adopted in terms of disposal of pollutants. During the galvanic deposition process, a very important role is played by both the deposition time and the temperature of the bath, as well as the concentrations of the solutions. To increase the variety of substrates on which it is possible to apply coatings with the most varied colours, the preferred choice is often the PVD (Physical Vapour Deposition) process, i.e. an atomic deposition process in which the material is evaporated from a solid source in the form of atoms or molecules and then transported in the form of vapour through a vacuum to the substrate where it condenses. Especially for interference colours, however, the most used technology is Magnetron Sputtering (Fig. 3). The plasma within the deposition chamber – generally consisting of atoms of Argon – has the function of eroding the target material (normally 3 titanium, chromium or niobium). In this way, the atoms liberated – with opposite charge – are attracted onto the surface to be coated. The PVD process is generally used to create coatings with a thickness of a few tens or hundreds of nanometres. As previously mentioned, in the case of interference colours, the control of the coating thickness during the production process is particularly important in order to obtain the right colour. The Table 1 roughly summarises the thickness needed to create different shades.

66 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Un’ulteriore tecnologia utilizzata per i depositi d’interferenza è il trattamento galvanico. Tramite questo processo è possibile ottenere svariate colorazioni, tuttavia i livelli di riproducibilità sono bassi sia tra lotti differenti che all’interno dello stesso. Inoltre, le sempre più ristrette normative a riguardo della tutela ambientale e dei lavoratori, hanno portato ulteriori svantaggi a questo tipo di rivestimento. Numerosi interventi al processo devono essere presi a riguardo dello smaltimento delle sostanze inquinanti. Durante il processo di deposizione galvanico giocano un ruolo molto importante sia il tempo di deposizione, sia la temperatura del bagno e delle concentrazioni delle soluzioni del bagno. Per aumentare la varietà di substrati sui quali poter applicare rivestimenti con le più svariate colorazioni, spesso si preferisce il processo PVD _ Physical Vapour Deposition, ovvero processi di deposizione atomica nei quali il materiale viene evaporato da una sorgente solida in forma di atomi o molecole e trasportato in forma vapore attraverso un ambiente sottovuoto fino al substrato dove condensa. In particolare per i colori d’interferenza, la tecnologia più utilizzata è quella Magnetron Sputtering (fig. 3). Il plasma all’interno della camera di deposizione – generalmente costituito da atomi di Argon – ha la funzione di erosione del target (generalmente titanio, cromo o niobio). In questo modo gli atomi liberati, con carica opposta, sono attratti sulla superficie da rivestire. Generalmente il PVD viene utilizzato per creare rivestimenti di poche decine o centinaia di nanometri. Come detto precedentemente, per i colori d’interferenza risulta particolarmente importante nel processo produttivo il controllo dello spessore del rivestimento per determinare la giusta colorazione. La tabella 1 riassume indicativamente gli spessori necessari per creare le diverse tonalità.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Thickness (nm) 40 - 50 80

Colour Dark violet Blue

100

Light blue

110

Azure

130

Turquoise green

200

Violet

Table 1: Coating thicknesses necessary to obtain diﬀerent hues.

Tabella 1: Spessore del rivestimento necessario per il raggiungimento delle diverse tonalità.

The PVD coatings, besides the possibility to obtain diﬀerent colours, also allow to improve the technical characteristics of the product, thanks to their high resistance to scratching and abrasion and their surface hardness. The Table 2 summarises the advantages of the PVD technology for the production of interference colours.

Il rivestimento PVD, oltre alle diverse colorazioni, offre la possibilità di aumentare le caratteristiche tecniche del prodotto, grazie all’elevata resistenza al graffio, all’abrasione e durezza superficiale. La tabella 2 riassume i vantaggi della tecnologia PVD per la produzione dei colori d’interferenza.

BENEFITS OF THE PVD TECHNOLOGY

We update tradition. TORAN 3 L’unico sistema di pretrattamento monostadio, a freddo e che non produce rifiuti. The only pre-treatment process which works in one step, at room temperature and with no waste creation.

Colour uniformity High reproducibility Different materials treatable Eco-friendly technology Variable levels of productivity

Table 2: The advantages of the PVD technology for the production of interference colours.

Tabella 2: I vantaggi della tecnologia PVD per la produzione dei colori d’interferenza

In the case of interference colours, one of the main problems posed by the PVD processes is definitely the colour uniformity on objects with very complex shapes. The only exception is for the blue colour: the optimisation of the production processes allows to control the accretion of the film on the whole substrate in a uniform manner, thus ensuring the obtainment of a uniform blue colour. Lately, in order to improve the performance of the end product, it has been preferred to combine different production methods. A first solution involves anodic oxidation and PVD coating: more and more often, actually, the industry chooses to use both these technologies. The first layer of coating is created with the PVD technology, usually by depositing titanium or niobium; afterwards, the coating is treated

Nel caso delle colorazioni d’interferenza una delle problematiche principali dei processi PVD è sicuramente l’uniformità della colorazione per oggetti con forme geometriche molto complesse. Può essere fatta un’unica eccezione per il blu. L’ottimizzazione dei processi produttivi, infatti, permette il controllo dell’accrescimento del ﬁlm su tutto il substrato in maniera uniforme garantendo l’ottenimento di un colore blu uniforme. Ultimamente, per aumentare le prestazioni del prodotto ﬁnale, si preferisce abbinare diverse fasi produttive. Una prima soluzione riguarda l’ossidazione anodica e il rivestimento PVD. Sempre più spesso, infatti, le aziende utilizzando entrambe le tecnologie. Il primo strato di coating è fatto attraverso la tecnologia PVD, generalmente depositando titanio o niobio, e successivamente viene applicata un’ossidazione anodica sul rivestimento per ottenere la colorazione desiderata.

Violet, Purple, Blue and Green: Interference Colours with Innovative PVD Technologies

Example of an in-line PVD deposition plant for stainless steel plates (Flexline system, courtesy of P&P). Esempio di un impianto in linea per deposizione PVD su lastre di acciaio inox (Impianto Flexline, courtesy of P&P).

with anodic oxidation so as to obtain the required colour. In other cases, the galvanic and PVD processes can be combined. A protective layer is generated by electrodeposition to prepare the base surface; then, the colour is obtained using the PVD technology. The base material, the applications, the morphology of the product, the production costs and especially the quality level to be achieved inﬂuence the choice and combination of the diﬀerent production processes.

In altri casi, invece, la combinazione tra diversi processi produttivi può avvenire tra rivestimento galvanico e PVD. In questo caso viene generato uno strato protettivo tramite elettrodeposizione in modo tale da preparare la superﬁcie di base. Successivamente il colore viene realizzato tramite tecnologia PVD. Il materiale di base, le applicazioni, la morfologia del prodotto, i costi produttivi e soprattutto il livello qualitativo che si vuole raggiungere inﬂuiscono sulla scelta e la combinazione dei diversi processi produttivi.

Interference colours and high productivity with the PVD technology The application of PVD coatings on steel sheets or coils is increasingly widespread in the construction industry and beyond. The PVD plants, in fact, can be both batch and inline systems, which greatly increases the productivity levels and the size of the objects 4 that can be coated.

Sempre più diﬀuse sono le applicazioni dei rivestimenti PVD su lastre di acciaio o su coil per il settore edilizio e non solo. Gli impianti PVD, infatti, possono essere sia batch che in linea, aumentando notevolmente la produttività e la dimensione degli oggetti rivestiti.

Figure 4 shows ws an example of a plant for thee treatment of largee steel sheets. The system consists of several chambers bers connected to each other. The number off chambers and sources souurces necessary to the deposition varies depending on the level of productivity to be obtained.

Colori d’interferenza ed alti livelli di produttività tramite tecnologia PVD

La ﬁgura 4 mostra un esempio di impianto per la realizzazione di grosse lastre d’acciaio. Il sistema è costituito da diverse camere collegate tra loro. Il numero di camere e sorgenti installate necessarie alla deposizione varia a seconda del livello di produttività che si vuole ottenere.

Conclusioni Conclusions The higher performance technical features and the wide variety of colours and eco-friendly production processes are the main features of PVD coatings. The technological advances and the process improvement have quickly led to the use of vacuum technology in different application fields. Another aspect on which P&P, the leader of this sector, focuses day after day is flexibility. Its plant division, thanks to the work of the R&D laboratories, has developed a wide variety of solutions tailored to the production needs of each customer, by ensuring the company’s continued success in the market. 68 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Caratteristiche tecniche più performanti, ampia varietà cromatica e processi produttivi rispettosi dell’ambiente sono le caratteristiche principali dei rivestimenti PVD. L’evoluzione tecnologica ed il miglioramento dei processi ha portato rapidamente all’utilizzo della tecnologia sotto vuoto in diversi campi applicativi. Un ulteriore aspetto, curato con attenzione giorno dopo giorno dall’azienda leader in questo settore P&P, è la ﬂessibilità. La divisione impianti, infatti, grazie ai laboratori di ricerca e sviluppo interni ha sviluppato un ampia varietà di soluzioni personalizzate in base alle esigenze produttive dei singoli clienti garantendo un duraturo successo sul mercato.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

ovvero: ben oltre le 50

sfumature di grigio RAL 9006 LE PROTAGONISTE:

White Diamond

Pale Blue

Champagne

Terra

Anodized

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REGIA: VOI, VOI, CON CON IL IL VOSTRO VOSTRO STRAORDINARIO STRAORDINARIO PROGETTO PROGETTO REGIA:

COATINGS, ALCUNI ALCUNI LE LE CHIAMANO CHIAMANO „LE „LE MIGLIORI“ MIGLIORI“ COATINGS, IN COLLABORAZIONE COLLABORAZIONE CON: CON: LAB E E VERNICIATORI VERNICIATORI APPROVATI APPROVATI IN IN ITALIA ITALIA IN LAB EFFETTI SPECIALI: SPECIALI: CHIMICI CON CON LUNGHISSIMA LUNGHISSIMA ESPERIENZA ESPERIENZA EFFETTI CHIMICI PRODOTTO DA: DA: PRODOTTO

BASATO SULLE SULLE STORIE STORIE VERE VERE DELLA DELLA GRANDE GRANDE INDUSTRIA INDUSTRIA EUROPEA: EUROPEA: BASATO UV

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IN-LINE CHEMICAL STRIPPING WITH THE FASTRIP PROCESS La sverniciatura chimica in linea con il processo FaStrip Loris Rossi Aluﬁnish Italia Srl, Gambellara (VI), Italy loris.rossi@aluﬁnish.it

ationalisation of costs and greater eﬃciency also from the environmental point of view with the new in-line chemical stripping process.

azionalizzazione dei costi e maggiore eﬃcienza anche in termini ambientali con la nuova sverniciatura chimica in linea.

In a rapidly changing market such as that of coating, where it is increasingly necessary to rationalise the costs and offer higher and higher quality products, the manufacturers are starting to control the expenses even of those processes that, until a few months ago, seemed to have little or no impact. One of these processes is the stripping of the hooks and frames. Qualified third-party companies are normally entrusted with this task; as an alternative, the companies themselves equip their facilities with paint stripping technologies. The first solution has the disadvantage that the company needs to be equipped with a sufficient number of hooks and frames to be used while a part of them is being restored. The second solution allows to manage the process inhouse, traditionally with pyrolytic ovens. In this case, a considerable expenditure of time is required, both when the operators gather the material to start a treatment and after the stripping process, for the removal of the ash. Actually, the parts will need to be sandblasted and finally returned to the frames and hooks storage area. The optimisation of this operation is made possible by in-line paint stripping processes able to ensure perfectly clean frames and hooks, ready to be either reused or stored. This is the concept behind the FaStrip process, which enables a great reduction of handling times; an optimisation of electrostatic energy and therefore a reduction in the consumption of paint; a better coating quality thanks to the perfect cleanliness ensured; and a reduction in the overall number of frames needed to avoid any shortages in the factory. Specifically in the aluminium profiles coating field, many companies equipped with vertical plants use simple hooks and in-line pyrolytic stripping systems, for obvious simplicity and constant use of spring steel hooks. Many problems, however, arise from the use of these systems: for example, the high consumption of primary energy required for the pyrolytic process; the embrittlement of the hooks due to high temperature and therefore their frequent replacement; the risk that the hooks get entangled in the walls of the pyrolytic plant with consequent danger of fire; not to mention the waste of time required for cleaning the chimneys

In un mercato in rapida evoluzione come quello della verniciatura dove è sempre più necessario razionalizzare i costi e offrire una qualità maggiore, le aziende oggi controllano le spese anche di quei processi che, fino a pochi mesi fa, sembravano poco impattanti. Uno di questi processi è la sverniciatura dei ganci e dei telai. Normalmente questa attività viene affidata ad aziende terze specializzate o, in alternativa, le imprese stesse si attrezzano internamente. La prima soluzione ha lo svantaggio che l’azienda deve attrezzarsi con un numero sufficiente di ganci e telai per non rimanerne sprovvista intanto che lo sverniciatore procede al lavoro. La seconda soluzione mira tradizionalmente a gestire il processo internamente mediante forni pirolitici. In questo caso si registra un dispendio di tempo notevole, sia nel momento in cui gli operatori devono collettare il materiale per l’infornata dei pezzi, sia dopo la sverniciatura per rimuovere la cenere. I pezzi, infatti, dovranno essere sabbiati e poi riportati nell’area dedicata al magazzino dei telai e dei ganci. Ottimizzare questa operazione è possibile con una sverniciatura in linea che permetta ai telai e ai ganci di uscire puliti e pronti per essere riutilizzati o stoccati nell’area telai. Questa è la base del processo FaStrip che consente una forte riduzione dei tempi di movimentazione dei telai, un’ottimizzazione dell’elettrostaticità sui pezzi e quindi un minor consumo di vernice, ma anche una più accurata qualità di verniciatura grazie alla perfetta pulizia garantita dal sistema FaStrip e una riduzione del numero di telai necessari per creare il giro tra quelli utilizzati durante la verniciatura e quelli in fase di sverniciatura. Considerando nello specifico il settore della verniciatura di profili di alluminio, molte aziende con linee di verniciatura in verticale si sono attrezzate di sistemi di sverniciatura in linea pirolitici, grazie anche alla semplicità e alla costanza d’uso dei semplici ganci in acciaio armonico. I problemi però derivanti da questi sistemi sono diversi. Per esempio l’alto consumo di energia primaria richiesta per il processo pirolitico, l’infragilimento dei ganci per effetto dell’alta temperatura e quindi la loro frequente sostituzione, il rischio di impiglio del gancio alle pareti della sverniciaganci pirolitica con conseguente pericolo

70 7 0 N. 2200 - 2013 MARCH/APRIL MA ARC CH/ H/AP APRI AP R L - int iinternational terna errnation onal al P PAINT&COATING A NT AI N &COA ATING TIING Gm mag magazine agaz azin az ine in e

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE to prevent obstructions and, again, possible fires. An environmental problem is the management of the combustion fumes of the paint. Finally, there is no possibility of applying this process to the in-line stripping of frames. The solution to overcome these limitations, reduce the costs and make the process less hazardous also from the point of view of the environment is the FaStrip process, designed by Alufinish Italia for the stripping of hooks and frames. FaStrip is an in-line chemical stripping process that combines the efficiency of an immersion plant with a special ultrasound technology specifically developed for this system to the chemicals from the Metalstrip range, able to paint strip hooks and frames in a maximum time of 2 minutes. The Metalstrip stripping products are free from chlorine compounds and environmentally friendly. They have been formulated to be used in this new stripping system in order to ensure high performance. With this process, the hooks and the frames are perfectly stripped, without any paint residue. Metalstrip is compatible with frames both in ferrous materials and in aluminium or other light alloys. The process temperatures are very low – from 40 to 60°C – and therefore do not cause the embrittlement of the hooks and frames. The FaStrip process is very advantageous for the vertical coating plants intended for aluminium profiles, because the system has a reduced width and contains little paint stripper, given that that the overall size of the hooks used is almost negligible. The process allows the company to avoid the need to replace the hooks, eliminates potential problems of entanglement and ensures a more accurate and deeper stripping of the hooks themselves. FaStrip optimises and improves the quality of the hooks and frames stripping process, thus enabling a significant reduction in energy consumption, which is decisive at a time of increase in the cost of primary energy.

di incendio. Ma anche lo spreco di tempo per la pulizia dei camini della sverniciaganci per evitare intasamenti e, anche in questo caso, possibili incendi. Un problema di carattere ambientale è la gestione dei fumi di combustione della vernice. Infine non c’è la possibilità di applicare questo processo per la sverniciatura in linea di telai. Ovviare a tutte queste limitazioni, abbattere i costi, rendere il processo meno rischioso anche dal punto di vista ambientale significa adottare FaStrip, ideato da Alufinish Italia, per la sverniciatura di ganci e telai. Fastrip è un processo di sverniciatura chimica in linea che abbina l’efficienza di un impianto ad immersione con una particolare tecnologia ad ultrasuoni, sviluppata per questo particolare sistema, ad un prodotto chimico della serie Metalstrip, in grado di sverniciare i ganci ed i telai in un tempo massimo di 2 minuti. I prodotti svernicianti Metalstrip sono esenti da composti clorurati ed ecologicamente compatibili, formulati per permetterne l’uso in questo nuovo sistema di sverniciatura garantendo altissime prestazioni. Mediante questo processo, i ganci ed i telai risultano perfettamente sverniciati senza alcun residuo di vernice. Metalstrip è compatibile sia con telai costruiti in materiale ferroso, sia in alluminio o altre leghe leggere. Le temperature di processo hanno range molto bassi, dai 40 ai 60°C, quindi non comportano alcun infragilimento dei ganci e dei telai. Per le linee di verniciatura in verticale di profili di alluminio, il processo FaStrip risulta molto conveniente, perché l’impianto è di larghezza ridotta e contiene anche poco sverniciante, visto che l’ingombro dei ganci usati è quasi insignificante. Il processo permette all’azienda di evitare sostituzioni di ganci, eliminerà anche i possibili problemi di impiglio e permetterà una sverniciatura più accurata e profonda dei ganci stessi. FaStrip ottimizza e migliora la qualità della sverniciatura di ganci e telai, permettendo di ottenere una significativa riduzione dei consumi energetici, strategici in un momento di forte crescita dei costi di energia primaria.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

RECENT DEVELOPMENTS IN ION-EXCHANGED SILICA ANTI-CORROSIVE PIGMENTS Sviluppi recenti dei pigmenti silicei anticorrosivi a scambio ionico Tim Fletcher

1. Introduction

1. Introduzione

Grace, Worms, Germany

Cost reduction, health, safety and environmental issues are primary drivers of change in today’s coatings industry. The users of all kinds of metal products are not only concerned that the products they buy will be long lasting with minimal maintenance costs, but also that the materials used are neither damaging to human health nor the environment. The coatings manufacturer is thus continually faced with the need to provide coatings with ever greater durability and protective properties to weathering and corrosion processes, without resorting to harmful substances. The present article is concerned with ion-exchanged silica (IES) anti-corrosive pigments, and in particular with recent developments in this ﬁeld. IES pigments were originally developed and introduced in the 1980’s as non-hazardous, environmentally compliant alternatives to traditional anti-corrosive pigments such as chromates and lead pigments as well as the existing zinc phosphate anticorrosive pigments. In the intervening period, long term outdoor exposure data has been obtained and considerable experience in their practical use has been gained.

Riduzione dei costi, salute, sicurezza e istanze ambientali sono le principali spinte verso il cambiamento nell’industria odierna delle vernici. Gli utilizzatori di qualsiasi tipo di manufatto metallico non si preoccupano solo che questo duri a lungo con minimi costi di manutenzione, ma anche che i materiali utilizzati non siano dannosi né per la salute umana né per l’ambiente. Quindi i produttori di vernici si confrontano continuamente con il bisogno di fornire vernici con una durabilità e delle proprietà di resistenza all’invecchiamento e alla corrosione sempre maggiori, senza ricorrere a sostanze pericolose. Il presente articolo si concentra sui pigmenti anticorrosivi di silica a scambio ionico (IES), e in particolare sui più recenti sviluppi in questo campo. I pigmenti IES furono originariamente sviluppati ed introdotti sul mercato negli anni 80 come alternative non pericolose ed eco-compatibili ai tradizionali pigmenti anticorrosivi a base di piombo o cromo o ai fosfati di zinco. Nel frattempo, si è venuti in possesso dei dati di esposizione in esterno a lungo termine e di una notevole esperienza nel loro utilizzo pratico.

tim.ﬂetcher@grace.com

Photos courtesy of Grace

72 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE 2. Legislation

2. Legislazione

Increasing concerns for the environment are leading to more and more legislative measures, essentially restricting the range of existing materials that may continue to be used. These measures in turn support the technology trend towards more environmentally friendly coating systems and the development of suitable raw materials to formulate these coatings. The pressure on the European Coatings industry towards the introduction of VOC free and EHS compliant technologies significantly increased with the implementation of the EU VOC-legislation – which came into effect in 2007; and the ongoing EUchemical legislation REACH – which has progressively come into effect starting from 2010. Common targets for registration under REACH are efforts to ban all chemicals that may be considered as hazardous. In the Coatings Industry this amounts to approximately 20% of all chemicals used. As a consequence, alternatives to anti-corrosive pigment materials based on Cr(VI) and Zn compounds are under evaluation. Considering REACH (2008, Annex XIV), the use of Cr(VI) containing products may be subject to restriction in the near future. In January 2013, the European Chemical Agency has further recommended that strontium chromate be included in the Annex XIV of the REACH regulation, which will likely result in the phase-out of this pigment from the coatings industry within the next 4 to 5 years. Other legislative measures relating to anti-corrosive pigments include the ELV or “End of Life Vehicle” directive which included a phase-out of both lead pigments from 2003 and of Cr(VI) as a corrosion protection agent in primers and pre-treatments in 2007, along with WEEE & RoHS directives in 2006, which restricted the use of Cr(VI) in white goods. Also important is a 2006 USA OSHA regulation, which reduces employee permissible exposure limits (PEL) to Cr(VI) from 52μg/ m3 to 5μg/m3. Porous silica-based ion-exchanged pigments are regarded as non-hazardous substances, and are therefore exempt from these legislative measures.

Le crescenti preoccupazioni per l’ambiente conducono a misure legislative più ampie, che restringono pesantemente la gamma di materiali che si possono continuare ad utilizzare. A loro volta queste misure supportano la tendenza tecnologica verso sistemi di verniciatura a più basso impatto ambientale e lo sviluppo di materie prime adatte a formulare queste vernici. La pressione sull’industria europea delle vernici verso l’introduzione di tecnologie esenti da COV e conformi EHS è aumentata signiﬁcativamente con l’implementazione della legislazione europea sui COV (entrata in vigore nel 2007), e l’attuale legislazione europea REACH in materia chimica (in vigore progressivamente dal 2010). Obiettivi comuni della registrazione nel REACH sono gli sforzi per bandire tutti i composti chimici ritenuti pericolosi. Nell’industria delle vernici essi ammontano a circa il 20% di tutti i composti chimici usati. Di conseguenza, alternative ai pigmenti anticorrosivi a base di composti di Cr(VI) e Zn sono attualmente in corso di valutazione. Considerando il REACH (2008, Allegato XIV), l’uso di prodotti contenenti Cr(VI) potrà essere soggetto a restrizioni nell’immediato futuro. A gennaio 2013, la European Chemical Agency ha ulteriormente raccomandato che il cromato di stronzio venga incluso nell’Allegato XIV del regolamento REACH, e ciò probabilmente porterà alla progressiva eliminazione di questo pigmento dall’industria delle vernici nell’arco di 4 o 5 anni. Altre misure legislative relative ai pigmenti anticorrosivi includono la direttiva ELV “End of Life Vehicle” che prevedeva l’eliminazione sia dei pigmenti di piombo dal 2003 che del Cr(VI) come agente di protezione anticorrosiva nei primer e nel pretrattamento dal 2007, insieme alle direttive WEEE e RoHS nel 2006, che limitavano l’uso di Cr(VI) negli elettrodomestici. Ugualmente importante è il regolamento statunitense OSHA del 2006, che riduce i limiti di esposizione al Cr(VI) consentiti agli operatori (PEL) da 52μg/m3 a 5μg/m3. I pigmenti di silica porosa a scambio ionico sono considerati sostanze non pericolose, e sono quindi esentati da queste misure legislative.

3. Review of non-toxic ion-exchanged silicas

3. Revisione delle silici a scambio ionico atossiche

Environmental concerns over the use of traditional chromate and lead based compounds in anticorrosion coating technology resulted in the introduction and use of ion-exchanged silica (IES)

Le preoccupazioni ambientali sull’impiego dei composti tradizionali a base di cromo e piombo nelle tecnologie di verniciatura anticorrosiva ha portato all’introduzione

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments

Diagrammatic representation of the ion-exchange reaction between silica and calcium ions. Rappresentazione diagrammatica di una reazione di scambio ionico tra ioni di silice e di calcio.

Representation of the surface of Ca/Silica Pigments. Rappresentazione della superﬁcie dei pigmenti Ca/Silice.

pigments as environmental health and safety (EHS) compliant products. This has been especially true in the general industrial and coil coatings segments. The principal examples have been calcium ion-exchanged silica anti-corrosive pigments, which were introduced in the 1980s. This has been a continuous and gradual process which has gained signiﬁcant momentum in the last few years – IES pigments are currently the leading non-toxic anti-corrosive pigments used in chromate-free coil coating systems. Mn+/Silica pigments, where Mn+ is a metal cation, such as calcium ion-exchanged silica anticorrosive pigments, are non-toxic, heavy metal free, micronized, amorphous particles of controlled particle size distribution. The density of these pigments is about 1.8 g/cm³ which is quite low compared to conventional pigments. They also have a moderately alkaline reaction with water as indicated by the pH of an aqueous slurry which lies in the region of 9-10. The manufacturing process involves an ion-exchange reaction at the surface of silica between weakly acidic surface silanol groups and calcium hydroxide, as indicated in Figure 1:

e all’utilizzo di pigmenti di silica a scambio ionico (IES) in qualità di prodotti conformi a salute e sicurezza (EHS). Questo è particolarmente vero per i segmenti della general industry e del coil coating. Gli esempi principali sono stati i pigmenti anticorrosivi a base di calcio a scambio ionico, introdotti negli anni ‘80. Si è trattato di un processo continuo e graduale che ha conosciuto uno slancio significativo negli ultimi anni: i pigmenti IES sono attualmente i principali pigmenti anticorrosivi atossici usati nei sistemi per coil coating esenti cromo. I pigmenti Mn+/Silice, dove Mn+ è un catione metallico, come i pigmenti anticorrosivi silicei a scambio ionico a base di calcio, sono atossici, esenti da metalli pesanti, con particelle micronizzate, amorfe e con una distribuzione controllata della dimensione delle particelle. La densità di questi pigmenti è di circa 1,8 g/cm³, piuttosto bassa se comparata ai pigmenti tradizionali. Essi hanno anche una moderata reazione alcalina con l’acqua, come indicato dal pH di una emulsione acquosa che è compreso fra 9-10. Il processo produttivo prevede una reazione di scambio ionico sulla superficie del silice tra i gruppi superficiali silanolici debolmente acidi e gli idrossidi di calcio, come indicato dalla Figura 1:

During the manufacturing process, the surface area and porosity of the original silica are 1 reduced, this helps to avoid excessively high oil absorption and pigment activity. For reasons of eﬃciency in use, the surface area is still maintained at a comparatively high level compared to other types of inhibitive pigments. Typically surface areas for the standard Ca/Silica Pigments are around 60m2/g. Calcium ions distribute themselves in the surface layers of the silica particles and the surface of particles can OHCa2+ be represented Oas in Figure 2, which shows O Si O how the calcium ions may be attached to the 2 surface sites.

Durante il processo produttivo, si riducono la superficie e la porosità del silice originale, per evitare un eccessivo assorbimento dólio e l’attività del pigmento. Per ragioni di efficienza di utilizzo, l’area superficiale è comunque mantenuta ad un livello relativamente elevato rispetto ad altri tipi di pigmenti inibitori. Le aree superficiali tipiche dei pigmenti standard Ca/Silice sono intorno ai 60m2/g. Gli ioni di calcio si distribuiscono negli strati superficiali delle particelle della silice e la superficie delle particelle può essere rapCa2+ presentata coOOOH me in Figura 2, che mostra coSi O Si O Si O me gli ioni di calcio possano attaccarsi ai siti della superficie.

74 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE It is worth noting that some coating formulations contain acidic substances, such as resin bearing acidic groups or acid catalysts. In these cases, acid-based interactions can lead to viscosity instability or reduced cure rates according to the type of coating and application conditions. In many cases, this can be overcome by adjusting paint formulations with special additives, such as viscosity control additives; non-ionic blocking catalysts; use of co-catalysts; or the use of pigments and inhibitive pigments having acidic surface sites. Regarding the usage of Ca/Silica Pigments in anticorrosive coatings, it is noteworthy that addition levels are often about one third to one half that of conventional anti-corrosive pigments in weight terms. This high efficiency is essentially a consequence of the pigment’s low density which is about 1.8, but also the comparatively high surface area, affording a large contact area over which inhibitive species may be released during environmental exposure of the pigmented coating. In general, when formulating with Ca/Silica Pigments or alternatively, when replacing existing anti-corrosive pigments with Ca/Silica Pigments, it is recommended that addition levels be worked out on a volume basis. Addition levels expressed in weight on the total formulation for different paint systems often fall into the following ranges and these can be seen as representing guideline addition levels:

Vale la pena notare come le formule di alcune vernici contengano sostanze acide, ad esempio resine che portano gruppi acidi o catalizzatori acidi. In questi casi, le interazioni a base acida possono condurre a un’instabilità della viscosità o ad un tasso di polimerizzazione ridotto a seconda del tipo di vernice e delle condizioni applicative. In molti casi, ciò si può superare regolando la formulazione della vernice con additivi speciali, come additivi per il controllo della viscosità; catalizzatori non-ionic blocking; utilizzo di co-catalizzatori; utilizzo di pigmenti e inibitori aventi siti superficiali acidi. Per quanto riguarda l’uso di pigmenti Ca/Silice nei rivestimenti anticorrosivi, vale la pena notare che i livelli di addizione sono spesso da un terzo a metà in termini di peso rispetto ai pigmenti anticorrosivi convenzionali. Questa elevata efficienza è essenzialmente una conseguenza della bassa densità dei pigmenti che è circa 1,8 g/cm3, ma anche dell’area superficiale relativamente alta, che offre un’ampia area di contatto su cui le specie inibitorie possono essere rilasciate durante l’esposizione ambientale del rivestimento pigmentato. In generale, quando si formula con pigmenti Ca/Silice oppure quando si sostituiscono i tradizionali pigmenti anticorrosivi con quelli Ca/Silice, si consiglia che il livello di addizione sia stabilito su base volumetrica. I livelli di addizione espressi in peso sulla formulazione totale per diversi sistemi di vernici spesso ricadono nei seguenti intervalli che si possono considerare come linee guide rappresentative per i livelli di addizione:

1-4 wt.-% for water-based paints 3-6 wt.-% for solvent-based paints 3-9 wt.-% for reactive primers (e.g. coil coatings)

1-4 wt.-% per le vernici base acqua 3-6 wt.-% per le vernici a base solvente 3-9 wt.-% per i primer reattivi (ad. es. coil coating)

Three types of Ca/Silica pigments are currently oﬀered which diﬀer in silica particle morphology, particle size and metal ion content, as shown in Table 1.

Attualmente sul mercato sono oﬀerti questi tre tipi di pigmenti Ca/Silice che diﬀeriscono per morfologia delle particelle di silice, dimensione delle particelle e contenuto ionico, come mostrato dalla Tabella 1.

Table 1: A comparison of typical properties of the diﬀerent products of ion-exchanged silica pigments

Tabella 1: Comparazione delle proprietà tipiche dei differenti prodotti di pigmenti di silica a scambio ionico

Property

SHIELDEX® AC5

Appearance

SHIELDEX® AC3

SHIELDEX® C303

White powder

Density (g/cm )

1.8

1.9

Oil Absorption (g/100g)

Particle Size (μm) pH 3

Calcium Content (%)

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments

The Standard SHIELDEX® AC3 and SHIELDEX® AC5 are available with average particle sizes of 3μm and 5μm, with a respective calcium ion content of 6% by weight expressed as a percentage of the total pigment. They are used in all types of solventborne and water-borne systems, two-component epoxy and polyurethane coatings, as well as in wash primers. SHIELDEX® C303 is primarily used in coil coatings, but like the other products, is eﬀective in most coatings used over galvanized and zinc alloy coated steels. As an example of performance, typical results obtained with SHIELDEX® AC5 against zinc potassium chromate after 10 years of outdoor weathering at an industrial site in a 2-pack epoxy and a short oil alkyd on sand blasted steel are shown in Figure 3.

SHIELDEX® AC5 vs. zinc chromate in a 2 pack epoxy and a short oil alkyd after 10 years outdoor weathering. SHIELDEX® AC5 vs. cromato di zinco in un’epossidica bicomponente e una alchidica a breve olio dopo 10 anni di invecchiamento in esterno.

The lower half of the panels show the primer only result, the top half shows the result for the primer/ topcoat system, the topcoat being 3 a polyurethane or medium oil alkyd. Corrosion inhibition at the scribe and adhesion properties are equivalent to the chromate references. Both primer and topcoat were applied to a dry ﬁlm thickness of 50μm.

4. Mechanisms of action of ion-exchange pigments A primary function of any primer/coating system applied to a metal substrate is to provide a barrier to prevent moisture, oxygen and aggressive ions in the environment from reaching the metal surface, and initiating the reactions that lead to corrosion. However, this barrier eﬀect may degrade on aging in a corrosive environment or simply be impaired as a result of mechanical damage to the paint ﬁlm exposing the underlying metal. In such cases, additional protective mechanisms are needed. The mechanism of action by which ion-exchanged silica pigments contribute to the protective function provided by a coating is indicated in Figure 4. 76 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Gli SHIELDEX® AC3 e SHIELDEX® AC5 standard sono disponibili con una dimensione media delle particelle da 3μm e 5μm, con un contenuto di ioni di calcio rispettivamente del 6% in peso espresso come percentuale del pigmento totale. Essi sono impiegati in tutti i tipi di sistemi base solvente e base acqua, vernici epossidiche bi-componenti e poliuretaniche, nei primer wash. SHIELDEX® C303 si utilizza principalmente nelle vernici per coil, ma similmente agli altri prodotti, è eﬃcace nella maggior parte delle vernici utilizzate sopra acciai zincati e rivestiti con leghe di zinco. Come esempio delle prestazioni, la Figura 3 mostra i risultati tipici ottenuti con SHIELDEX® AC5 rispetto a un cromato di zinco potassio, dopo 10 anni di invecchiamento in esterno presso un sito industriale, in una vernice epossidica bi-componente e un’alchidica breve olio su acciaio sabbiato. La metà inferiore dei lamierini mostra solo il risultato del primer, la metà superiore il risultato del sistema primer/topcoat, con il topcoat che può essere un poliuretanico o un’alchidica a medio olio. L’inibizione della corrosione presso l’incisione e le proprietà di adesione sono equivalenti a quelle del cromato. Sia il primer che il topcoat sono stati applicati con un spessore secco di 50μm.

4. Meccanismi di azione dei pigmenti a scambio ionico La funzione primaria di qualsiasi primer o sistema di verniciatura applicato a un substrato metallico è quella di fornire una barriera per prevenire che l’umidità, l’ossigeno e gli ioni aggressivi nell’ambiente raggiungano la superficie del metallo, innescando le reazioni che conducono alla corrosione. Tuttavia, questo effetto barriera può degradare con l’invecchiamento in un ambiente corrosivo o semplicemente essere inibito a seguito di una danno meccanico al film di vernice che lascia esposto il metallo sottostante. In tali casi, si necessitano meccanismi di protezione aggiuntivi. Il meccanismo di azione per cui i pigmenti di silica a scambio ionico contribuiscono alla funzione svolta dalla vernice

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE This diagram refers to ferrous substrates, although excellent protection is also found over galvanised steel and aluminium substrates.

è indicato in Figura 4. Questo diagramma si riferisce ai substrati ferrosi, sebbene si trovi un’eccellente protezione anche sui substrati in acciaio zincato o alluminio.

Water and aggressive ions permeating the coating leads to a release of metal ions and soluble silica as inhibitive species. These diﬀuse and migrate to the interface, where anode and cathode sites are beginning to develop on the metal surface due to ingress of the corrosive environment. At these sites, the inhibitive species form protective ﬁlms of calcium silicate in the case of Ca/ silica pigments and other metal silicate compounds, according to the nature of the metal being protected.

L’acqua e gli ioni aggressivi che permeano il rivestimento conducono al rilascio di ioni metallici e silice solubili come specie inibitorie. Queste si diffondono e migrano verso l’interfaccia, dove i siti di anodi e catodi iniziano a svilupparsi sul4 la superficie metallica a causa dell’ingresso dell’ambiente corrosivo. Presso questi siti, le specie inibitorie formano un film protettivo di silicati di calcio nel caso di pigmenti Ca/silice e altri composti metallici silicati, a seconda della natura del metallo

DÜRR:

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Diagrammatic representation of ion-exchanged silica pigments is shown here for ferrous substrates. Rappresentazione diagrammatica di pigmenti di silica a scambio ionico su substrati ferrosi.

Tutti i nostri sforzi sono rivolti a portare vantaggi al cliente. La nostra efficienza ha come risultato la sostenibilità: meno energia, meno acqua, meno vernice e meno CO 2.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20 77 www.olpidurr.it

Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments

This provides anodic and cathodic protection. These processes of film and compound formation result in effective suppression of the corrosion reaction. The alkaline pH of the pigments and their buffering properties may also contribute to the protective action by preventing the pH of the corrosive environment within the coating and in the vicinity of the interface from becoming too acidic. This is dependent on both the nature of the coating and the external environment. Similarly, the silica nature of the pigments may further aid anti-corrosive properties by reducing pH rises which tend to occur at cathodic sites. This is caused by a reaction with hydroxyl ions formed by the cathodic reaction. Combinations with other inhibitors and anticorrosive pigments are also possible. Synergic improvements in anti-corrosive performance have been seen when IES pigments are combined with organic corrosion inhibitors or phosphate pigments. Benefits in adhesion and anti-corrosion performance of the coating system are also observed in specific instances when IES pigments are combined with adhesionpromoting substances, such as organofunctional silane, titanate and phosphate esters. A number of examples of these combinatorial possibilities will be seen in the published and technical literature (1-5).

5. New developments in ion-exchanged pigments IES porous silica pigments have a complex structure ultimately composed of small primary particles. The structure of the silica pigments can be varied by controlling the size of the primary particles and the degree and geometry of aggregation and agglomeration of primary and secondary structures within a particle, where the ﬁnal particle size might typically be around 3μm. The surface chemistry of IES porous silicas can be varied by controlling the type of exchanging metal cation and the percentage conversion with respect to the available silanol group concentration. Both the physical and chemical structure of IES porous silicas can be characterised in various ways. For the physical structure, this typically involves the pore size distribution, total porosity and the surface area. Porosity and surface area typically 78 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

da proteggere. Ciò fornisce una protezione anodica o catodica. Questi processi di formazione del film e dei composti portano ad un’effettiva soppressione della reazione di corrosione. Il pH alcalino dei pigmenti e le loro proprietà di tamponamento possono anche contribuire all’azione protettiva, prevenendo che il pH dell’ambiente corrosivo all’interno del rivestimento e in prossimità dell’interfaccia diventi troppo acido. Ciò dipende sia dalla natura del rivestimento che dall’ambiente esterno. Similmente, la natura silicea dei pigmenti può ulteriormente aiutare le proprietà anticorrosive riducendo gli aumenti di pH che tendono a verificarsi presso i siti catodici. Ciò è causato da una reazione con gli ioni idrossile formati dalla reazione catodica. Combinazioni con altri inibitori e pigmenti anticorrosivi sono possibili. Miglioramenti sinergici nelle prestazioni anticorrosive sono stati osservati quando i pigmenti IES sono combinati con inibitori organici della corrosione o pigmenti fosfatici. Benefici a livello di adesione e prestazioni anticorrosive del sistema di verniciatura sono stati osservati anche in casi specifici quando i pigmenti IES sono combinati con sostanze promotrici di adesione, come i silani organo-funzionali, gli esteri titanati e fosfati. Nella letteratura tecnica pubblicata è possibile vedere una serie di esempi di queste opportunità combinatorie (1-5).

5. Nuovi sviluppi nei pigmenti a scambio ionico I pigmenti IES di silica porosa possiedono una struttura complessa composta fondamentalmente da piccole particelle primarie. La struttura dei pigmenti silicei può essere variata controllando la dimensione delle particelle primarie, il grado e la geometria dell’aggregazione e dell’agglomerazione delle strutture primarie e secondarie all’interno di una particella, dove la dimensione finale della particella può essere tipicamente di circa 3μm. La chimica di superficie delle silici porose IES può essere variata controllando il tipo di catione metallico di scambio e la percentuale di conversione rispetto alla concentrazione dei gruppi silanolici disponibili. Sia la struttura fisica che chimica delle silici porose IES può essere caratterizzata in vari modi. Per la struttura fisica, ciò prevede tipicamente la distribuzione della dimensione dei pori, porosità totale e area superficiale. Porosità e area superficiale ricadono tipicamente nel range 0,1- 3 ml/g e 10 m2/g -1000 m2/g rispettivamente. La chimica superficiale può essere caratterizzata

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE fall in the range of 0.1 to 3 ml/g and 10 m2/g to 1000 m2/g respectively. The surface chemistry may be characterised by the type and content of metal ion exchanged onto the silica and the resulting acid-base properties For example, metal ions could be Ca2+, Mg2+, Sr2+ or Ce3+/Ce4+. Not all silicas and IES silicas are equal in terms of anti-corrosive performance. Changes in the chemistry and morphology of the IES particles can greatly influence the anti-corrosive efficiency of the pigments within a coating. This realization has resulted in the development of a new generation of SHIELDEX® “ionexchanged non-toxic anti-corrosive silica pigments”. Grace developed this product to meet the increasing demands for more efficient environmentally friendly, anti-corrosive pigments,commercialised under the name of SHIELDEX® CS311. Typical properties of this product are given in Table 2.

dal tipo e dal contenuto di ioni metallici scambiati sulla silice e le risultanti proprietà a base acida Ad esempio, gli ioni metallici possono essere Ca2+, Mg2+, Sr2+ o Ce3+/Ce4+. Non tutte le silici e le silici IES sono equivalenti in termini di prestazioni anticorrosive. Modifiche nella chimica e nella morfologia delle particelle IES può influenzare in larga misura l’efficienza anticorrosiva dei pigmenti all’interno di un rivestimento. La comprensione di questo fatto ha portato allo sviluppo della nuova generazione di SHIELDEX® “pigmenti anticorrosivi atossici di silica a scambio ionico”. Grace ha sviluppato questo prodotto per soddisfare le crescenti richieste di pigmenti anticorrosivi a minor impatto ambientale, commercializzati con il nome di SHIELDEX® CS311. Le proprietà tipiche di questo prodotto sono date in Tabella 2.

Table 2: Typical Properties of SHIELDEX® CS311

Tabella 2: Proprietà tipiche di SHIELDEX® CS311

Composition

Ion-exchanged porous synthetic amorphous silica

Average Particle Size (μm)

Moisture Content (at 160°C) %

Oil Absorption (g/100g)

pH (5% aqueous suspension)

8.5

Skeletal Density (g/cm^3)

1.8

SHIELDEX® CS311 is suggested for use primarily in coatings applied to galvanized steel and related substrates, such as zinc alloy coated steels; where the zinc alloy contains low amounts of aluminium or magnesium. Recommended application areas include coil coating primers, general industrial primers, and primers for automotive coatings. SHIELDEX® CS311 is also suitable for use in single layer coatings applied over metal substrates and in the so-called primer-pretreatment coatings, designed to be both a primer and a metal pretreatment in a single layer. The use of SHIELDEX® CS311 can be particularly beneﬁcial in coatings to cure acidic conditions or those that require acid catalysis to achieve adequate cure (e.g acrylic and alkyd-melamine coatings). Other examples of successful and ongoing developments include the use of SHIELDEX® CS311 in radiation-curing (UV/EB) systems for Coil Coatings, and in Powder Coating Systems for General Industrial applications. In addition to the anti-corrosive properties conferred

L’utilizzo di SHIELDEX® CS311 è suggerito principalmente per le vernici applicate ad acciaio zincato e substrati relativi, come acciai rivestiti con leghe di zinco, laddove la lega di zinco contenga basse quantità di alluminio o magnesio. Fra i prodotti raccomandati per l’applicazione vi sono i primer per coil coating, i primer generici industriali, e i primer per la verniciatura dell’auto. SHIELDEX® CS311 è adatto anche per l’utilizzo in rivestimenti monostrato applicati su substrati metallici e nei cosiddetti primer-pretreatment coating, concepiti per fungere sia primer che da pretrattamento metallico in un unico strato. L’uso di SHIELDEX® CS311 può essere particolarmente vantaggioso nelle vernici polimerizzate in condizioni acide o quelle che richiedono una catalisi acida per ottenere una polimerizzazione adeguata (ad es. vernici acriliche o alchidiche-melamminiche). Altri esempi di sviluppi presenti di successo includono l’uso di SHIELDEX® CS311 nei sistemi a polimerizzazione UV/ EB per il coil coating, e nei sistemi di vernici a polvere per applicazioni nella General Industry. Oltre alle proprietà anticorrosive conferite a una ver-

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments

1000 hour salt spray results for a polyester coil coating primer with topcoat, pigmented with either SHIELDEX_ CS311 or Strontium Chromate. I risultati di 1000 ore di nebbia salina per un primer poliestere per coil coating con ﬁnitura, pigmentato sia con SHIELDEX® CS311 che Cromato di Stronzio.

to a coating by SHIELDEX® CS311 through salt spray testing, the rheological and curing properties of coatings containing SHIELDEX® CS311 have also been evaluated. An example is given below in which the use of SHIELDEX® CS311 in a high solids acid catalysed polyester-melamine coil coating primer is described.

nice da SHIELDEX® CS311 attraverso la prova di nebbia salina, sono state rilevate anche le proprietà reologiche e di polimerizzazione delle vernici contenenti SHIELDEX® CS311. Qui di seguito è riportato un esempio in cui si descrive l’uso di SHIELDEX® CS311 in una vernice poliestere-melamminica per coil ad alto solido catalizzata acida.

Salt spray testing For salt spray testing, the pigment was evaluated at two different addition levels against Strontium Chromate. Primers were applied over chromium-free pretreated galvanised steel at a dry film thickness of about 5μm and cured to a PMT of 214-224°C. A polyester coil coating topcoat was subsequently applied at a dry film thickness of about 20μm with a further curing step to a PMT of 224-232°C, completing the coating application. Test panels were prepared by introducing a cut edge, a scribe and a region of deformation formed under impact conditions. Salt spray testing was carried out for a period of 1000 hours and the results are displayed in Figure 5.

Prova di nebbia salina

It is apparent that SHIELDEX® CS311 provided excellent performance. comparable to that found with strontium chromate. It can also be seen that this performance level was obtained with an addition level of SHIELDEX® CS311 of only about 5-6% by weight based on the primer formulation.

Curing Properties The cure properties of the polyester high 5 solids coil coating primer applied to chromium-free pretreated galvanised steel and pigmented with either SHIELDEX® CS311 or Strontium Chromate was evaluated after curing by means of MEK resistance expressed as the number of double rubs needed to remove the coating. Both 80 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Per la prova di nebbia salina, il pigmento è stato valutato a due livelli differenti di addizione rispetto al cromato di stronzio. Sono stati applicati dei primer su acciaio zincato con pretrattamento esente cromo a uno spessore del film secco di circa 5μm e polimerizzato a una PMT di 214-224°C. Successivamente è stato applicata una finitura poliestere per coil coating a uno spessore secco di circa 20μm con un ulteriore fase di polimerizzazione a una PMT di 224-232°C, per completare l’applicazione del rivestimento. Sono stati preparati dei lamierini introducendo un intaglio, un’incisione e una regione di deformazione formata in condizioni di impatto. È stato eseguito il test di nebbia salina per un periodo di 1000 ore. I risultati sono mostrati in Figura 5. È evidente che SHIELDEX® CS311 fornisce eccellenti prestazioni, paragonabili a quelle trovate con il cromato di stronzio. Si può anche vedere che questi livelli di performance sono stati ottenuti con un livello di addizione di SHIELDEX® CS311 di solo il 5-6% circa in peso basato sulla formulazione del primer.

Caratteristiche di polimerizzazione Le proprietà di polimerizzazione di un primer in poliestere ad alto solido per coil coating applicato ad acciaio zincato, con pretrattamento esente cromo e pigmentato sia con SHIELDEX® CS311 che con cromato di stronzio sono state valutate dopo la polimerizzazione attraverso la resistenza MEK, espressa come il numero di doppi stroﬁnamenti necessari per

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE the MEK resistance after curing of the primer and primer plus topcoat were assessed one day and two weeks after preparation of the wet paint. The results are given in Table 3.

rimuovere la vernice. La resistenza MEK dopo la polimerizzazione sia del primer che del primer + ﬁnitura è stata valutata dopo un giorno e dopo due settimane dalla preparazione della vernice liquida. I risultati sono mostrati in Tabella 3.

Table 3: The eﬀect of anti-corrosive pigmentation and wet paint ageing on the MEK resistance after curing of a high solids polyester coil coating system (11% addition level of active pigments).

Tabella 3: Gli effetti della pigmentazione anti-corrosiva e dell’invecchiamento della vernice liquida sulla resistenza MEK dopo la polimerizzazione di un sistema poliestere ad alto solido per coil coating (11% livello di addizione di pigmenti attivi). Storage Time (days)

Primer Only

Pigment

Primer Topcoat

100

Strontium Chromate

100

Blank

100

SHIELDEX CS311

Compared to strontium chormate and the blank, SHIELDEX® CS311 clearly allows good and stable levels of cure to be obtained.

Rispetto al cromato di stronzio, SHIELDEX® CS311 consente chiaramente di ottenere livelli di polimerizzazioni buoni e stabili.

Rheological properties

Proprietà reologiche

The viscosity – as a function of shear rate of the variously pigmented high solids coil coating primers was determined after incorporation of the pigments by a laboratory beadmill for varying times of dispersion. This was to assess the eﬀect of the intensity of pigment dispersion on the resulting rheological properties. These results are shown in Figures 6 and 7.

La viscosità – come funzione del grado di taglio dei primer per coil coating ad alto solido variamente pigmentati – è stata determinata dopo l’incorporazione dei pigmenti con un mulino a sfere da laboratorio, variando il tempo di dispersione. Ciò è servito per valutare l’effetto dell’intensità della dispersione del pigmento sulle risultanti proprietà reologiche. Questi risultati sono mostrati nelle Figure 6 e 7.

The eﬀect of pigment dispersion time on the viscosity of a high solids polyester coil coating primer at anti-corrosive pigment addition levels of 5% and 11% by weight, constant total pigment volume concentration and a shear rate Of 0.1s-1. L’eﬀetto del tempo di dispersione del pigmento sulla viscosità di un primer poliestere ad alto solido per coil coating con un livello di addizione del pigmento dal 5% all’11% in peso, concentrazione del volume totale del pigmento costante e un grado di taglio di 0.1s-1. 7

Viscosity versus shear rate proﬁles for a pigmented high solids coil coating polyester (11% by weight active pigment).

It is evident from Figure 6, that SHIELDEX® CS311 like SHIELDEX® C303 is not very sensitive to prolonged dispersion times within the time-scales investigated. A slight increase in the low shear rate viscosity can be seen in Figure 7, but this rapidly dropped oﬀ with increasing shear rate, allowing good coating application properties.

Viscosità versus proﬁlo del grado di taglio per un poliestere ad alto solido pigmentato per coil coating (11% in peso di pigmento attivo).

È evidente dalla figura 6, che SHIELDEX® CS311 come SHIELDEX® C303 non sono molto sensibili a tempi di dispersione prolungata all’interno degli intervalli di tempo analizzati. Un leggero incremento nella viscosità a basso shear può essere visto in Figura 7, ma questo cala rapidamente con un aumento nel tasso di shear, consentendo buone proprietà applicative della vernice.

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Recent Developments in Ion-Exchanged Silica Anti-Corrosive Pigments

6. Summary and Conclusions

6. Riassunto e conclusioni

Legislative pressure is driving the trend to the use of more environmentally friendly coating systems. As the desire to couple high anti-corrosive performance with environmental awareness intensifies, it is expected that ion-exchanged silica pigments will be increasingly turned to as the preferred non-toxic method of corrosion control in coatings. Ion-exchanged silica pigments are the leading non-toxic pigments in chromate-free coil coating systems. Essential to this success is their high performance and efficiency in modern primer/ topcoat systems, as well the promising results obtained over more than 10 years in outdoor weathering trials. Ion exchanged silica technology (IES) has established a long track record of successful use in coil coatings as a non-toxic alternative to strontium chromate. Inhibitive mechanisms of action of these pigments involve the formation of protective films at anode and cathode sites. The effectiveness of this mechanism can in turn be influenced by the silica structure, the type of cation and the proportion of conversion of the available silanol groups existing at the silica surface. New developments in IES technology have been shown to provide improved anti-corrosive performance under accelerated testing, motivating longer term outdoor exposure trials. One particular product from this development is being commercialised under the name of SHIELDEX® CS311. It is expected that these new developments in IES technology will continue to support high standards of corrosion inhibition in environmentally friendly anti-corrosive coating systems.

La pressione legislativa sta spingendo la tendenza verso l’uso di sistemi di vernice a più basso impatto ambientale. In seguito a un aumento della volontà di accoppiare elevate prestazioni anticorrosive con la coscienza ambientale ci si aspetta che i pigmenti di silica a scambio ionico diventino il metodo atossico preferito per il controllo della corrosione con le vernici. I pigmenti di silica a scambio ionico sono i principali pigmenti atossici nei sistemi di coil coating esenti cromo. Essenziale ai fini di questo successo è la loro elevata performance ed efficienza nei moderni sistemi primer/topcoat, insieme ai promettenti risultati ottenuti in oltre 10 anni di prove di esposizione in esterno. La tecnologia delle silici a scambio ionico (IES) ha stabilito una reputazione di successo per un uso nelle vernici per coil come alternativa atossica al cromato di stronzio. I meccanismi di azione inibitoria di questi pigmenti prevede la formazione di film protettivi presso i siti degli anodi e dei catodi. L’efficacia di questo meccanismo può essere di contro influenzata dalla struttura del silice, dal tipo di catione, dalla proporzione della conversione dei gruppi silanolici esistenti disponibili presso la superficie dell’area della silice. Nuovi sviluppi nella tecnologia IES sono stati mostrati per fornire prestazioni anticorrosive migliorate in prove di invecchiamento accelerato, che motivano prove di esposizione in esterno per periodi più lunghi. Un prodotto in particolare derivante da questo sviluppo è commercializzato con il nome di SHIELDEX® CS311. Ci si attende che questi nuovi sviluppi nella tecnologia IES continueranno a supportare elevati standard di inibizione della corrosione nei sistemi di vernice anticorrosiva a basso impatto ambientale.

References 1. Advanced Silica Gel Products for Gloss Reduction and Corrosion Protection D.J. Kent, T. Fletcher, N. Wings, PPCJ Vol.194, 4482 (2004). 2. Ion Exchange Pigments for Anti-Corrosive Coatings by Tim Fletcher, European Coatings Journal, Vol 9, 1991, pages 553-560. 3. Ion Exchange Silicas as Alternatives to Strontium Chromate in Coil Coating Primers by Tim Fletcher, Polymer, Paint, Colour Journal, March 18th, 1992.

82 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

4. The eﬀectiveness of chromate-free inhibiting pigments in coil coated galvanised steel by I.M. Zin; S.B.Lyon; S.J.Badger; J.D.Scantlebury; V.I.Pokhmurskii; JCSE, Volume 2, Paper 21; November 1999. 5. SHIELDEX_ Technical Literature: GRACE GmbH & Co. KG. (2012).

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE L’innovazione al servizio del Cliente.

La divisione METALLURGY produce p e commercializza specialità p chimiche per il trattamento superficiale dei metalli. In particolare offriamo sgrassanti per l'industria e detergenti, interoperazionali, disossidanti, decapanti, fosfatanti, fosfosgrassanti, prodotti per la conversione dell'alluminio (ossidazione anodica, cromatanti, fosfocromatanti, trattamenti di conversione esente cromo) svernicianti, coagulanti ed ausiliari di lavorazione. La divisione si occupa anche di prodotti per il trattamento di acciaio inox, trafilatura e brillantatura.

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A UV-VISIBLE SYSTEM FOR THE NON CHROMATE PASSIVATION OF ALUMINIUM Sistema di passivazione non cromica per l’alluminio visibile agli UV Roberto Zoboli

1. Preliminary remarks

1. Introduzione

MacDermid Italiana, San Martino di Trecate (NO), Italy

Due to the well known harmful effects of hexavalent chromium and chromium salts on the environment and humans, there has been a growing commitment to find a suitable replacement to the chromating process currently used in the surface conversion of aluminium and its alloys. Most of the non chromate treatments currently available on the market can be divided into two types: - inorganic, based on trivalent chromium and fluorinated compounds; - organic, based on a combination of organic polymers of different nature and fluorinated compounds. These products, now used for years by the market, ensure excellent performance, but, unlike the treatment based on hexavalent chromium, are totally colourless, so that the surface of a treated component is identical to that of a non passivated one. Based on this gap, we have developed and marketed a product that has proven to be an effective substitute for the chromating process without being toxic and harmful, and that has turned out to be visible when illuminated by a UV lamp.

A causa dei noti effetti nocivi del cromo esavalente e dei sali di cromo sull’ambiente e sull’uomo, c’è stato un impegno crescente nel ricercare un valido sostituto al processo di cromatazione attualmente utilizzato nella conversione superficiale dell’alluminio e sue leghe. La maggior parte dei trattamenti non cromici, attualmente presenti sul mercato, si possono dividere in due tipologie: - inorganici, basati su cromo trivalente e composti fluorurati; - organici, basati su una combinazione di polimeri organici di varia natura e composti fluorurati. Questi tipi di prodotti, ormai da anni utilizzati dal mercato, forniscono delle eccellenti prestazioni ma, a differenza del trattamento basato sul cromo esavalente, sono totalmente incolori e la superficie del particolare trattato risulta identica al particolare non passivato. Basandoci su questa mancanza abbiamo sviluppato e commercializzato un prodotto che si è dimostrato essere un effettivo sostituto per la cromatazione senza essere tossico e dannoso e che risulta essere visibile se illuminato da una lampada UV.

2. Types of conversion processes for prepainting aluminium bars

2. Tipi di processi di conversione per la preverniciatura delle barre d’alluminio

The products used in the coating of aluminium bars can be basically divided into two different types of processes: processes with a final conversion rinse and processes without a final conversion rinse. We will later analyse their differences in terms of chemistry. In this first part, however, we will focus on the plant engineering and management aspects of the different processes. 2.1 Processes without a final rinse The processes without a final rinse, usually organicbased, are characterised by low concentrations of use to avoid any residues on the parts. They require one rinse less, but, on the other hand, the quality of the rinses prior to the treatment must be very high. The Qualicoat standards recommend that the conductivity of the water used does not exceed 20μS. The temperatures required for the drying stage are usually higher (100-130°C), because the resin must be allowed to polymerise and effectively react with the aluminium substrate.

I prodotti usati nella verniciatura delle barre di alluminio si possono dividere sostanzialmente in due diversi tipi di processi: processi con risciacquo finale della conversione e processi senza risciacquo finale della conversione. Approfondiremo in seguito le differenze dal punto di vista chimico, in questa prima parte ci dedicheremo alla parte impiantistica e gestionale dei differenti processi. 2.1 Processi senza risciacquo I processi senza risciacquo finale, solitamente a base organica, sono caratterizzati da basse concentrazioni di utilizzo per evitare eventuali residui sui pezzi. Da un punto di vista impiantistico, essi richiedono un risciacquo in meno, ma di contro necessitano una qualità dei risciacqui precedenti al trattamento molto elevata. Il Qualicoat raccomanda che la conducibilità di tali acque non superi i 20μS. Le temperature richieste per l’asciugatura sono solitamente più elevate, 100 – 130°C, questo perché si deve permettere alle resine di polimerizzare e reagire efficacemente con il substrato di alluminio.

rzoboli@macdermid.com

84 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE 2.2 Processes with a ﬁnal rinse The processes with a ﬁnal rinse, also including all of the old technologies based on hexavalent chromium, are usually totally inorganic. The conversion reaction takes place during the contact stage with the product. The rinse step avoids any problem of residues on the treated parts. Usually, these processes are heavier and tolerate more impurities and, because of that, the requirements for rinses prior to the treatment bath are more limited. The chromium-based products have a lower resistance to the high temperature drying and that is why it is usually recommended not to exceed 70-80°C. Only the chrome-free products bear higher temperatures, such as the product Iridite EXD manufactured by MacDermid.

2.2 Processi con risciacquo I processi con risciacquo ﬁnale, che comprende anche tutte le vecchie tecnologie a base di cromo esavalente, sono solitamente di natura totalmente inorganica e la reazione di conversione avviene durante la fase di contatto con il prodotto. Prevedendo un risciacquo non si hanno mai problemi di residui sui particolari trattati. Solitamente sono dei processi più robusti, sopportano più impurezze e grazie a questo le richieste per i risciacqui precedenti al bagno di trattamento sono meno stringenti. I prodotti a base di cromo hanno una resistenza alle alte temperature di asciugatura più basse e solitamente si raccomanda di non superare i 70-80°C. Solo i prodotti esenti cromo sopportano temperature più elevate, come il prodotto Iridite EXD prodotto da MacDermid.

3. Types of chromium conversion

3. Tipi di conversioni contenente cromo

3.1 Hexavalent chromium-based chromating process This category includes the traditional chromating processes for the pretreatment of aluminium, divided into “green” and “yellow”. These are the oldest passivation methods and they both contain hexavalent chromium in the solution. The green one is the oldest type, being already in use in the late 40s. Typically, these products are mixtures of phosphoric, hydrofluoric and chromic acids that, when applied to aluminium, cause the precipitation of chromium phosphate on the surface of the aluminium itself; the green colour results from the presence of trivalent chromium in the coating. The yellow chromating, more widespread, is based on mixtures of chromic, nitric and hydrofluoric acids. The colour of the coating varies with the increase of the coating weight – from iridescent yellow to golden, up to brown for the highest weights. In fact, the greater the mass of the coating, the higher the quantity of hexavalent chromium dissolved in the amorphous film, which is precisely the reason for the yellow hue. 3.2 Trivalent chromating The trivalent chromating process differs from the phosphochromating one in that its bath does not contain hexavalent chromium. Originally, the trivalent chromating process was applied (without rinsing) on coils intended for the construction sector and the can industry. In the last few years, new products requiring a rinse after the application have been developed; the most interesting ones have been created by the United States Navy.

3.1 Cromatazione a base di cromo esavalente In questa categoria rientrano le cromatazioni classiche per il pretrattamento dell’alluminio, suddivise in “verde” e “gialla”. Sono le passivazioni più vecchie, entrambe contengono cromo esavalente nella soluzione, quella verde è il tipo più vecchio, già in uso alla fine degli anni 40’. Tipicamente questi prodotti sono delle miscele di acido fosforico, fluoridrico e cromico che quando applicate all’alluminio, causano la precipitazione di fosfato di cromo sulla superficie dell’alluminio, il colore verde deriva dal cromo trivalente che è presente nel rivestimento. La cromatazione gialla, più diffusa, è basata su miscele di acido cromico, nitrico e fluoridrico. Il colore del rivestimento varia con l’aumentare del peso di rivestimento, il colore diventa da giallo iridescente a oro, fino a diventare marrone per pesi più elevati. Infatti, aumentando la massa del rivestimento, aumenta anche il cromo esavalente disciolto nel film amorfo ed è appunto questo la ragione del colore giallo. 3.2 Cromatazione trivalente La cromatazione trivalente può essere distinta dalla fosfocromatazione per il fatto che il suo bagno non contiene cromo esavalente. Originariamente la cromatazione trivalente era applicata, senza risciacquo, su coil destinati all’edilizia e all’industria delle lattine. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati nuovi prodotti che prevedono un risciacquo dopo l’applicazione; i più interessanti sono stati ideati dal United States Navy. La tecnologia attuale si base sostanzialmente su miscele di cromo trivalente e composti fluorurati. Sulla su-

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

A UV-Visible System For The Non Chromate Passivation Of Aluminium

The current technology is essentially based on mixtures of trivalent chromium and ﬂuorine compounds. Here, an inorganic layer containing trivalent chromium is deposited on the treated aluminium surface. These technologies, like the products based on hexavalent chromium, require a ﬁnal rinse. The coating, however, is colourless because of the reduced thickness. One of the biggest problems of this technology is that, if the coating weight is excessive, the deposited layer becomes brittle, thus causing adhesion problems on the coated components. Very careful control on the concentrations, times and temperatures of the process are therefore needed, especially when vertical plants are used for the treatment of aluminium bars. It should be noted, however, that trivalent chromium can be oxidised to hexavalent chromium, if heated, in the presence of oxygen (as in the case of recycling plants) or due to cross contamination with other chemicals.

perﬁcie trattata dell’alluminio si deposita uno strato inorganico contente cromo trivalente. Questo tipo di tecnologia, similmente ai prodotti a base di cromo esavalente, necessita di un risciacquo ﬁnale. Il rivestimento risulta però incolore a causa degli spessori ridotti. Uno dei problemi maggiori di questa tecnologia è che se il peso del rivestimento è eccessivo, lo strato depositato si infragilisce causando problemi di adesione sui particolari verniciati. Si impongono quindi dei controlli molto precisi su concentrazioni, tempi e temperature di processo, specialmente nell’utilizzo in impianti verticali per il trattamento delle barre di alluminio. Si deve però notare che il cromo trivalente si può ossidare a cromo esavalente se riscaldato o in presenza di ossigeno, come nel caso degli impianti di riciclaggio, o per contaminazione trasversale con altre sostanze chimiche.

4. Types of non chromate conversion

4.1 Inorganici esenti da cromo I prodotti inorganici esenti cromo, sono basati su composti fluorurati e acceleranti inorganici brevettati, che sostituiscono la presenza del cromo. In questo caso sulla superficie dell’alluminio si forma uno strato di conversione contenente composti fluorurati e sali inorganici che aumentano la resistenza a corrosione e l’adesione della vernice. Questo tipo di tecnologie richiede un risciacquo finale dopo il bagno di passivazione. L’unico prodotto sul mercato che sfrutta questa tecnologia, Iridite EXD, è stato sviluppato da MacDermid nel 2007. 4.2 Organici Tutti i prodotti di questo tipo hanno in comune il fatto di contenere un polimero organico a base di acidi poliacrilici e una fonte di fluoruri. La superficie così trattata risulta ricca di polimeri organici e grazie a questo diventa un’ottima base per la verniciatura. I trattamenti sono usati senza risciacquo finale, in questo modo durante l’asciugatura può avvenire la reazione tra il substrato e la soluzione. In questa fase l’attività chimica sulla superficie è incrementata dal calore, dal substrato si dissolve alluminio che viene incorporato nello strato polimerico, il quale diventa insolubile e si lega con il substrato stesso. Solitamente il rivestimento di conversione è completamente trasparente e invisibile.

4.1 Inorganic and chrome-free The inorganic chrome-free products are based on fluorine compounds and patented inorganic accelerators, which replace the presence of chromium. In this case, a conversion layer containing fluorinated compounds and inorganic salts, which increase the corrosion resistance and the coating adhesion, is formed on the aluminium surface. This technology requires a final rinse after the passivation bath. The only product on the market exploiting this technology, Iridite EXD, was developed by MacDermid in 2007. 4.2 Organic All products of this kind have in common the fact that they contain an organic polymer based on polyacrylic acids and a source of fluorides. The surface thus treated is rich in organic polymers and this makes it an excellent base to be coated. The treatments do not require any final rinse; in this way, during the drying step, the reaction between the substrate and the solution can take place. At this stage, the chemical activity on the surface is increased by heat; the aluminium is dissolved from the substrate and incorporated into the polymeric layer, which becomes insoluble and binds with the substrate itself. Normally, the conversion coating is completely transparent and invisible. 86 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

4. Tipologie di conversione superﬁciale non cromica

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE To overcome this gap, an innovative product, Iridite NR4-T, visible under a UV lamp thanks to its special formulation, has been designed.

Per ovviare a questa mancanza si è studiato un prodotto innovativo, l’Iridite NR4-T che grazie alla particolare formulazione risulta visibile sotto una lampada UV.

5. Features of Iridite NR4-T Iridite NR4-T is a non chromate conversion product containing inorganic zirconium compounds and polymers of organic nature. It does not contain any heavy metal, nitrate and phosphate. 5.1 Parameters and processes for the conversion of aluminium The upstream process steps required for the product Iridite™ NR4-T are very similar to those required for the chromating process. It is generally recommended to carry out a 7-stage process as follows:

5. Caratteristiche dell’Iridite NR4-T Iridite NR4-T è un prodotto di conversione non cromica contenente composti inorganici dello zirconio e polimeri di natura organica. Non contiene metalli pesanti, nitrati e fosfati. 5.1 Parametri e processi per la conversione superﬁciale dell’alluminio Le fasi di processo richieste a monte del prodotto Iridite™ NR4-T sono molto simili a quelle necessarie per il processo di cromatazione. In genere viene raccomandato un processo a 7 stadi così composto:

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A UV-Visible System For The Non Chromate Passivation Of Aluminium Stage 1 2 3 4 5 6 7

Organic conversion chemical reaction with Iridite˛ NR4-T. Reazione chimica di conversione organica con Iridite˛ NR4-T.

The organic conversion ﬁlm of Iridite˛ NR4-T can be detected by a UV lamp with a wavelength of 366 nm. Il ﬁlm di conversione organica di Iridite˛ NR4-T può essere individuato mediante lampada UV con lunghezza d’onda di 366 nm.

Process Alkaline etching Rinse Rinse Deoxidiser Rinse Demineralised water rinse <50 μS/cm Iridite™ NR 4T

Tank material Mild steel Plastic coated mild steel Plastic coated mild steel Stainless steel / Polypropylene Stainless steel / Polypropylene Stainless steel / Polypropylene Stainless steel / Polypropylene

5.2 Characteristics of the coating Iridite™ NR4-T forms a polymer matrix soft gel in combination with metal oxides, which requires, for the subsequent polymerisation, a drying stage from room temperature up to 120-125°C for 5-10 minutes, so as to allow the formation of a relatively hard conversion ﬁlm. The coating thickness is variable and is a function of the concentration of the solution, the drainage time and the proﬁle to be treated (Fig. 1). The product has a limited reactivity thanks to appropriate limiting agents. This allows to avoid very pressing contact times, as those required by all the other products available on the market. 5.3 Appearance of the coating The appearance of the coating varies from colourless to slightly iridescent. The coating can be seen with a UV lamp with a wavelength of 366 nm (Fig. 2).

Contact time (Min.) 2 -3 1-2 1-2 1-3 1-2 1-2 0.5-1

5.2 Caratteristiche del rivestimento Iridite™ NR4-T forma un soft gel a matrice polimerica in combinazione con ossidi metallici che richiede, per la successiva polimerizzazione, un’asciugatura a partire da temperatura ambiente fino a 120-125°C per 5-10 minuti per permettere la formazione di un film di conversione relativamente duro. Lo spessore del rivestimento è variabile ed è funzione della concentrazione della soluzione, del tempo di drenaggio e del profilo che deve essere processato (fig. 1). Il prodotto ha una reattività limitata grazie ad opportuni agenti 1 limitanti di strato. Questo permette di evitare tempi di contatto molto stringenti come accade per tutti gli altri prodotti presenti sul mercato. 5.3 Aspetto del rivestimento L’aspetto del rivestimento varia dall’incolore ad una leggera iridescenza. Il rivestimento può essere visualizzato tramite una lampada UV settata su una lunghezza d’onda di 366 nm (fig. 2).

Conclusion Removing chromium from a work environment is not easy at all, but the long-term benefits that can be obtained for the environment and the workers are incalculable and, if this is done appropriately, do not increase the overall production costs. Taking into consideration the excellent performance achieved to date, we ﬁrmly believe that we will be able to launch a conversion product such as our Iridite NR4-T – totally chromium-free (both hexavalent and trivalent), with high quality characteristics and entailing signiﬁcant advantages, not least the possibility to check the appearance of the coating – in the Qualicoat standard-based aluminium market.

88 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Conclusione Eliminare il cromo dall’ambiente di lavoro è una impresa non da poco, ma i benefici a lungo termine che si otterrebbero per l’ambiente e i lavoratori sono sicuramente incalcolabili e, se fatti correttamente, non incrementano il costo complessivo nella produzione. Considerando le ottime performance ottenute fino ad oggi, crediamo fermamente di poter introdurre nel mercato dell’alluminio a marchio Qualicoat un prodotto di conversione, quale il nostro Iridite NR4-T, totalmente esente da cromo (sia esa che trivalente) che permetta di offrire elevate caratteristiche qualitative e comporti grandi vantaggi, non ultima la possibilità di visualizzare l’aspetto del rivestimento. 1

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international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

POWDER COATINGS TO PROVIDE METAL WITH THE COLOUR, FEELING AND WARMTH OF WOOD Trasferire i colori, le sensazioni e il calore del legno sul metallo con le vernici in polvere Nicola Belotti Europolveri Spa, Sandrigo (VI), Italy archplus@europolveri.it

Photos courtesy Europolveri

n the tradition of Europolveri, R&D is never in stasis, but is constantly focused on finding new formulations aimed at meeting always new needs by offering solutions that ensure aesthetic value and efficiency, durability and – as a common denominator – application functionality. A long research process involving a plentiful of tests and field checks has recently ended with the start of the production of a range of powder coatings with such chemical, physical and chromatic characteristics to ensure not only a high level of protection, and therefore durability, but also an excellent result in terms of look, with different application possibilities (Fig. 1). The Europolveri R&D activity in the field of wood effect powder coatings has a long history:

90 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

icerca e sviluppo, come è radicato nel carattere di Europolveri, non conoscono fasi statiche ma sono costantemente rivolte alla ricerca di nuove formulazioni finalizzate a nuove esigenze cercando soluzioni in grado di esprimere al meglio, valore ed efficacia estetica, durabilità e, quale comune denominatore, la funzionalità applicativa. Un prolungato lavoro di ricerca corredato da una copiosa serie di test e di verifiche sul campo si è recentemente concluso con la messa in produzione di una linea di vernici in polvere con caratteristiche chimiche, fisiche e cromatiche tali da garantire non solo un elevato potere di protezione, che vuol dire durabilità nel tempo, ma anche un eccellente risultato in termini estetici con differenziate possibilità applicative (fig. 1). Le attività di ricerca e sviluppo di Europolveri nel cam-

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

already in 1998, the company obtained its first Qualicoat certification with its “Woodall” range of wood effect powder coatings. Now, the new “ArchitecturalLignum” range includes a number of very innovative products, formulated to give all sorts of wood effects to metal objects and/or structures with different technologies. The new collection, based on TGIC-free polyester or polyurethane resins, has the same characteristics of strength and durability of the products for architecture and includes two types of product differing not only in the formulation, but also in the application method required: sublimation or “powder on powder”.

po delle polveri per effetto legno hanno una lunga storia: già nel 1998, l’azienda ottenne la prima certificazione “Qualicoat” con la linea di vernici in polvere ad effetto legno “Woodall”. Oggi la nuova linea “ArchitecturalLignum” identifica una serie di prodotti decisamente innovativi, formulati per riprodurre, con differenti tecnologie, l’effetto delle più diverse essenze lignee su manufatti e/o strutture in metallo. A base di resine poliestere senza TGIC o resine poliuretaniche, la nuova collezione conserva le medesime caratteristiche di resistenza e durabilità della linea di prodotto per architettura, e comprende due tipologie di prodotto diverse tra loro, oltre che per formulazione, anche per metodologia di applicazione: sublimazione o “polvere su polvere”.

A first series of wood effect basecoats, which has obtained the Qualideco licence thanks to its special characteristics, requires the use of the sublimation technology as follows: 1) Application of the powder coating with a thickness of 70-120 microns; 2) Complete cross-linking in an oven at 200-220°C (15 - 20 minutes); 3) Wrapping and welding of the film; 4) Air suction by vacuum; 5) Sublimation in an oven at 200°C, transfer of the decoration from the film to the bar; 6) Detachment and removal of the film by blowing.

Una prima serie di basi per effetto legno, che in virtù delle specifiche caratteristiche ha ottenuto la licenza “Qualideco”, prevede l’utilizzo con tecnologia di sublimazione secondo le seguenti fasi: 1) Applicazione della vernice in polvere, con spessore 70-120 micron; 2) Reticolazione completa in forno a 200-220°C (15 20 minuti); 3) Avvolgimento e saldatura del film; 4) Estrazione dell’aria tramite vuoto; 5) Sublimazione in forno a 200°C, trasferimento del decoro dal film alla barra; 6) Distacco e rimozione del film mediante soffiatura.

A second series of powder coatings based on TGIC-free polyester has been designed for the “powder on powder” application technique, which requires the following steps:

Una seconda serie di vernici in polvere a base poliestere senza TGIC è stata studiata invece per la tecnica di applicazione “polvere su polvere” e prevede le seguenti fasi:

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Powder Coatings to Provide Metal With the Colour, Feeling and Warmth of Wood

For horizontal plants: 1) Application of the powder coating with a thickness of 70-90 microns; 2) Melting of the applied coating at 110-120°C (15 - 20 minutes); 3) Application of the powder for the grain effect; 4) Standard polymerisation at 190200°C (15 - 20 minutes). For vertical plants: 1) Application of the powder coating with a thickness of 70-90 microns; 2) Melting of the applied coating at 110120 ° C (15 - 20 minutes) or by infrared (4 - 6 minutes); 3) Application of the powder for the grain effect; 4) Definition of the grain through rollers and brushes; 5) Standard polymerisation at 190200°C (15 - 20 minutes).

Per impianti in linea orizzontale: 1) Applicazione della vernice in polvere, con spessore 70-90 micron; 2) Fusione del rivestimento applicato a 110-120°C (15 - 20 minuti); 3) Applicazione Applica ione della polvere per la venatura; 4) Polimerizzazione standard 190-200°C (15 - 20 minuti). Per impianti in linea vverticale: 1) Applicazione del della vernice in polvere, con spessore 70-90 m micron 2) Fusione del rivestimento applicato a 110rive 120°C (15 - 20 m minuti) o mediante infrarossi 4-6 minuti; 3) Applicazione della polvere per la venatura; 4) Deﬁnizione della venatura mediante rulli e spazzole; spa 5) Polimerizzazione standard 190-200 °C (15 - 20 Poli minuti). minu

The “ArchitecturalLignum” coatings provide designers and users with many significant benefits: - The chance to choose from a wide range of products that ensure a realistic 3 reproduction of various types of wood; - Careful and qualified assistance for special formulations ns and wood effects required by architects and designers (Fig. 2); - Guarantee that all products are TGIC-free; - High chemical, mechanical and weathering resistance of the treated surfaces; - Guarantee of durability as certified by Qualicoat (Class 1); - Full compliance with the Qualideco requirements.

Le vernici “ArchitecturalLignum” offrono “A a pprogettisti e utilizzatori una serie se di indiscussi vantaggi: - la possibilità di scegliere tra un’ampia gamma di prodotti che garantiscono la realistica riproduzione di svariate essenze lignee; - un’accurata e qualificata assistenza per formulazioni a ed effetti lignei particolari richiesti da architetti, progettisti e designer (fig. 2); - garanzia che tutti i prodotti sono TGIC free; - certezza di un’elevata resistenza chimica, meccanica e agli agenti esterni dei manufatti trattati; - garanzia di durabilità certificata da “Qualicoat” Classe1; - piena rispondenza ai requisiti “Qualideco”.

The “ArchitecturalLignum” powder coatings ﬁnd their natural application wherever it is necessary to faithfully reproduce the look and the warmth of wood on metal objects or structures intended for both indoors and outdoors use, such as: - Metal components and structures such as doors, windows, garage doors (Fig. 3) - Architectural structures and coatings - Pieces of furniture, furniture accessories, lighting - Household appliances

Le vernici in polvere “ArchitecturalLignum” trovano naturale impiego ove sia necessario riprodurre fedelmente l’effetto ed il calore del legno su manufatti o strutture metalliche destinati sia all’interno che all’esterno quali: - Componenti e strutture metalliche come porte, finestre, basculanti (fig. 3) - Strutture architettoniche e rivestimenti - Elementi d’arredo quali mobili, complementi d’arredo, illuminazione - Elettrodomestici.

92 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

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ELECTRODIALYSIS CELLS FOR ED PAINTING – PART ONE Celle di elettrodialisi per verniciature elettroforetiche – Prima parte Dr. Marco Zavattoni

Introduction

Introduzione

Condoroil Chemical1 S.r.l. , Casale Litta (VA), Italy

In ED painting (Electrophoretic Deposition) an important role is carried out by electrodialysis cells. The purpose of this report is to point out the principles of operation and to provide an overview of the technical proposals oﬀered by the market. In order to better introduce the topic let’s explain the reactions which regulate the ED processes.

Nel processo di verniciatura elettroforetica un ruolo importante viene svolto dalle celle di elettrodialisi. Lo scopo di questo articolo è illustrarne i principi di funzionamento e fornire una panoramica delle proposte tecniche che vengono oﬀerte dal mercato. Per introdurre meglio l’argomento è però opportuno ricordare le reazioni che regolano i processi di elettroforesi.

Electrophoresis

Elettroforesi

Electrophoresis can be defined as the transport of resin molecules which are moved in colloidal form under the influence of an electric field. Depending upon their electric charge, the resin in suspension can migrate towards the anode (anaphoresis) or the cathode (cataphoresis) dissociating from their base 1 formulae. In the anaphoresis process, the resin separates from its alkaline neutralizing agent – usually amines – while in the cataphoresis process is the acid neutralizing agent which separates – usually organic acid (Fig. 1).

L’elettroforesi può essere definita come il trasporto di particelle di resina disperse in forma colloidale sotto l’influenza di un campo elettrico. A seconda della loro carica elettrica, i colloidi in sospensione possono migrare verso l’anodo (anaforesi) oppure verso il catodo (cataforesi) dissociandosi dalle loro formule base. In particolare nel processo di anaforesi avremo la separazione dell’agente neutralizzante alcalino, generalmente sale di ammonio quaternario, mentre nel processo di cataforesi avremo la separazione dell’agente neutralizzante acido, generalmente acido organico (fig. 1).

direzione@condoroil.it

Eng. Jan Tump Membracon (NL)

Illustration of an anaphoresis where the binding agent is attracted to the anode due to its negative charge. Illustrazione di anaforesi ove l’agente legante è attratto all’anodo per la sua carica negativa.

1 Exclusive distributor for Italy of Membracon (NL) cells and membranes

94 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Thus on the electrodes the reaction of the electrolysis of water takes place. This reaction is the most important of the process and it’s the basis of the ﬁlm paint formation. If we consider the anode in the anaphoretic system, the electrolysis reaction will be the following: 2 H2O

4H+ + O2

Sugli elettrodi avvengono quindi le reazioni di elettrolisi dell’acqua che rappresentano le reazioni più importanti del processo e che stanno alla base della formazione del ﬁlm del prodotto verniciante. Se consideriamo l’anaforesi, all’anodo avremo la seguente reazione di elettrolisi: 4H+ + O2

2 H2O

Acidity (H+) which develops from this reaction makes the pH decreasing to 2.5 – 3.5 causing a quick coagulation of the painting product which is soluble only at pH values higher than 6 - 8 according to the reactions:

L’acidità (H+) che si sviluppa da questa reazione fa diminuire localmente il pH a 2,5 – 3,5 unità, provocando la rapida coagulazione del prodotto verniciante che è solubile solo a valori di pH superiori a 6 – 8 unità, a seconda della reazione:

RC00 - + H+ (ﬁlm deposition)

RC00 - + H+ RC00H (deposizione del ﬁlm)

RC00H

In the cataphoresis process, at the cathode the reaction of electrolysis of water will produce hydroxyl ions (OH) which neutralize the ion ammonium of the resin according to the reactions:

Se consideriamo invece la cataforesi, al catodo avremo che la reazione di elettrolisi dell’acqua produrrà ioni ossidrile (OH-) che andranno a neutralizzare lo ione ammonio della resina secondo le reazioni:

2H2O H2 + 2OH+ OH + NR3H NR3 + H2O (ﬁlm deposition) (Fig. 2)

2H2O H2 + 2OH+ OH + NR3H NR3 + H2O (deposizione del ﬁlm) (ﬁg. 2) CATIONIC MEMBRANE

ANIONIC Also in this case the resin MEMBRANE ANODE + ﬁlm will be deposited since + + - when the pH value near O + + the cathode is higher than RCO + + + 10 - the product coagulates + + H (it is soluble only at pH lower than 4-6). Therefore, during the process there is a continuous accumulation RCO H ANOLYTE CATAPHORESIS in the solution of molecules 2 PROCESS which act as neutralizers, which are ammonium salts in anaphoresis and organic acids in cataphoresis. In order to eliminate such components from the solution the electrodialysis cells are used.

Anche in questo caso si avrà la formazione del ﬁlm di H resina poiché con il valore di pH raggiunto nei pressi R NH _ del catodo, ossia superiore OH a 10, si ha la coagulazione del prodotto, che è solubile solo a pH inferiori a 4 – 6. Quindi, nel prosieguo del RN HOH CATHOLYTE ANAPHORESIS processo si ha un continuo PROCESS accumulo in soluzione delle molecole che agivano da neutralizzanti - sali di ammonio nell’anaforesi e acidi organici nella cataforesi. Per eliminare dalla soluzione tali componenti, vengono per l’appunto utilizzate delle celle di elettrodialisi.

Electrodialysis cells

Le celle di elettrodialisi

The electrodialysis cell includes the counter electrode of the electrodeposition process, as to say the cathode in case of anaphoresis and the anode in case of cataphoresis, and a membrane placed around the electrode to produce a watertight compartment where the solution circulates - the so-called electrolyte (anolite or catolite depending on the process).

La cella di elettrodialisi comprende il controelettrodo del processo di elettrodeposizione, ossia il catodo nel caso dell’anaforesi e l’anodo nel caso della cataforesi, e una membrana posizionata intorno all’elettrodo a creare un comparto stagno dove circola la soluzione del cosiddetto elettrolita (anolita o catolita, a seconda del processo).

CATHODE

Cataphoresis process (left) and anaphoresis process (right). Il processo di cataforesi a sinistra e quello di anaforesi a destra.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Electrodialysis Cells for ED Painting - Part One

Sizing of the cells. Dimensionamento celle.

The dialysis membrane is the heart of the cell and it is La membrana di dialisi è il cuore della cella e viene proproduced by dispersion of an exchanging resin into a dotta per dispersione di una resina scambiatrice in un neutral polymer or by functionalization of a polymer polimero neutro o per funzionalizzazione di una matrimatrix or by using polymers which already have ionic ce polimerica o, infine, utilizzando polimeri che posparts. seggono già parti ioniche. This characteristic, which differs from the most common Questa sua particolarità, che la differenzia dalle più comembranes whose acting force is the difference of muni membrane in cui la forza agente è la differenza di hydrostatic pressure (reverse osmosis, ultrafiltration pressione idrostatica (osmosi inversa, ultrafiltrazione e and nano filtration) enables it to allow the passage nanofiltrazione), la rende capace di permettere il passagof only positive charges (cationic membranes) or of gio di sole cariche positive (membrane cationiche) o di only negative charges (anionic membranes). For this sole cariche negative (membrane anioniche). Per questa reason they are called “Ion Exchange Membranes” and ragione prendono anche il nome di “membrane di scamobviously they are different in case of cataphoretic or bio ionico” e sono ovviamente differenti nel caso di proanaphoretic painting. In the cataphoresis process, the cesso di verniciatura cataforetica e anaforetica. Nel caso material of the counter electrode (anode) inside the cell del processo, anche il contro elettrodo interno alla cella can change if a higher corrosion resistance is required. può cambiare se viene richiesta una maggiore resistenza An established practice, however, requires the use of alla corrosione. Una prassi consolidata, tuttavia, preveelectrodes in AISI 316 L (316 with low carbon) or in AISI de l’uso unificato di elettrodi in AISI 316 L (316 con basso 316 Ti (316 with addition of titanium). In specific cases carbonio) o in AISI 316 Ti (316 con aggiunta di titanio). In of strong corrosion it is possible to use oxides coated casi specifici di forte corrosione è possibile usare elettrotitanium electrodes (DSA). di in titanio rivestito da ossidi (DSA). In case of tubular electrodes it is good practise to place Nel caso di elettrodi tubolari è buona regola posizionare the welding line of the tubes towards the tank wall in la linea di saldatura dei tubi verso la vasca per ridurre il order to reduce the current charge on the part that carico di corrente sulla parte più facilmente aggredibile. can be more easily Durante il procesetched. During so di verniciatura le the painting celle consentono di process the cells asportare in conticontinuously nuo l’elettrolita che, remove electrolyte altrimenti, come which, otherwise, prima visto, si accuas already explain, mulerebbe. Le celle shall accumulate. vengono posizionaThe cells are placed te lungo la vasca e along the tank la soluzione di eletED CELLS PAINTING TANK and the electrolyte trolita in esse conELCTROLYTE ECIRCULATING solution, which tenuta viene fatta TANKS 2A they contain, is ricircolare in una varecirculated in a schetta dedicata. dedicated smaller tank. La concentrazione del componente asportata dalThe concentration of the component removed from the la vasca di lavoro, e che si accumula nella vaschetworking tank, and which accumulate in the electrolyte ta dell’elettrolita, viene controllata con una semplice small tank, is controlled by a simple conductivity misura di conducibilità e drenata di conseguenza per measurement, drained and replenished with mantenere una concentrazione costante. Tale concendemineralised water to keep a steady concentration. trazione deve essere inferiore al valore a cui cominceSuch concentration must be lower than the value at rebbero dei fenomeni diffusivi contrari che comporwhich the specific component produced by the working terebbero la migrazione a ritroso per il gradiente di solution would migrate in the opposite direction by high concentrazione, del componente specifico, che si vieconcentration differences (Fig. 2 a). ne a creare con la soluzione di lavoro (fig. 2 a).

96 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE For the cells sizing the following process values must be known: • Time with current ON (for units with batch loads) • Required paint thickness • Submerged metal area.

Per il dimensionamento delle celle occorre conoscere i seguenti valori di processo: • Tempo con corrente ON (per impianti a cariche) • Spessore vernice desiderato • Area immersa.

And the following easy calculation can be done in order to estimate the average current required during the ON current period.

Basta procedere con il seguente semplice calcolo che fornirà la corrente media richiesta durante il periodo di corrente ON:

Amps = Area/Time X microns X 0.95 If we consider, as example, a charge of 30 m2 with an ON current time of 4 minutes to deposit 20 microns of paint we can calculate:

Amps = Area/Tempo X micron X 0,95. Consideriamo come esempio una carica di 30 m2 con un tempo di corrente ON pari a 4 minuti per depositare 20 micron di vernice.

I = 30/4 X 20 X 0.95 = 142 A In this example, 142 A value represents the average electric current over a period of 4 minutes. This will usually increase till max higher that 142 A and then will decrease (Fig. 3).

I = 30/4 X 20 X 0,95 = 142 A In questo esempio, il valore 142 A rappresenta la corrente elettrica media su un periodo di 4 minuti. Questa comincerà lentamente a crescere ﬁno a un massimo che sarà superiore a 142 A, per poi tornare a decrescere (ﬁg. 3).

The current peak can reach also 180 A but only for a short period which is irrelevant for our purpose. To be within the limits it is advisable to use a speciﬁc charge of 35 A/m2 of anodic area until a max of 50 A/m2. In our example we should therefore consider an area between 2.8 m2 (142:50) and 4 m2 (142:35). Then, depending on the type of cells which are used, it will be possible to calculate their number, taking care to position them homogeneously along the tank walls in case of painting 3 batch loads. In case of painting in a continuous process – the goods travel through the tank - the cell placement shall be done to guarantee a homogeneous current charge and, for this reason, the electrode area will be larger at the inlet and then reduce towards the ﬁnal part of the tank where pieces, now coated, require a lower current charge.

Il picco di corrente potrebbe anche arrivare a 180 A, ma questo sarà solo per un breve periodo, irrilevante per il nostro scopo. Per stare entro i limiti, si consiglia di usare un carico specifico di 35 A/m2 di area anodica fino a un massimo di 50 A/m2. Nel nostro esempio dovremo pertanto considerare un’area compresa tra i 2,8 m2 (142:50) e i 4 m2 (142:35). In funzione quindi della tipologia delle celle che andremo a utilizzare si potrà calcolare il numero di queste avendo cura di posizionarle in modo omogeneo nel caso di verniciatura a cariche. Nel caso della verniciatura in continuo, il posizionamento delle celle dovrà essere invece tale da garantire un carico di corrente omogeneo e, per tale motivo, l’area elettrodica dovrà essere maggiore nella zona di ingresso per poi calare riducendosi verso la parte finale della vasca dove i pezzi, ormai rivestiti, richiedendo un carico di corrente più basso.

Cells geometry Cells have three diﬀerent construction geometries and, depending on these, they are called “ﬂat cells”, or “box cells”, “tubular cells” and “cells with C geometry”.

Geometria delle celle

Behaviour of the current density in the time. Comportamento della densità di corrente nel tempo.

Le celle presentano essenzialmente tre diﬀerenti geometrie costruttive e, secondo queste, prendono il nome di “celle piane”, o box cell, di “celle tubolari” e di “celle a geometria a C”.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

Electrodialysis Cells for ED Painting - Part One

Flat cells For many years the most used cells in the field have been the flat cells - which use a flat electrode protected by a sheet membrane. These cells, also called box-cell, are installed on the tank walls where the part is immersed. The counter electrode stainless steel plate is housed in a polypropylene or PVC cell where the membrane is placed at a fixed distance to the electrode (Fig. 4).

Example of a ﬂat cell manufactured by Membracon. Esempio di cella piana prodotta da Membracon.

Advantages of using flat membranes are the following: Flat cells have a higher electrode area per unit and therefore, at same required amps, less cells are required and, accordingly, less electric and hydraulic connections. The membrane replacement is cheaper as regards cost of the materials (benefit more than offset by the increased labour required). Cells are less thick and this can mean a lower volume for the paint tank. This technology has several operative problems: As electricity prefers to flow from edges and bended metal surfaces, the electrical current is higher near the sides of the electrodes than in the center, causing higher corrosion rates (Fig. 5). The construction geometry also affects the corrosion of the electrode: by looking at the Figure 6 you can see that the electrolyte flow inside the cell is inhomogeneous, with uncovered corners where deposits of ion oxydes and bacteria can cause corrosion. Compared to the tubular cells, the box cells have a smaller ion exchange membrane area per unit of electrode area (a tubular cell has approx 35% of membrane surface more than the flat cell for the same electrode area). This means a higher electrical resistance and therefore shorter life and higher power consumption

98 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Celle piane Per molti anni le celle più usate nel settore sono state le celle piane, che utilizzano un elettrodo piano protetto da una membrana a foglio; queste celle, chiamate anche box-cell, sono installate sulle pareti delle vasche in cui s’immerge il pezzo. La piastra contro elettrodo in acciaio inossidabile è alloggiata in una cella realizzata in polipropilene o in PVC in cui la membrana è posizionata ad una distanza ﬁssa dall’elettrodo (Fig.4).

I vantaggi che derivano dall’uso delle celle piane sono i seguenti: le celle piane hanno un’area elettrodica per unità più elevata e pertanto, a parità di Ampere richiesti, sono necessarie meno celle e, di conseguenza, meno collegamenti elettrici e idraulici. La sostituzione delle membrane, in termini di costo del materiale, è più economica (vantaggio più che annullato però dal maggiore lavoro richiesto). Le celle sono meno spesse e questo può risultare in un volume minore per la vasca di vernice Questa tecnologia presenta numerosi problemi operativi: a causa dell’amplificazione apportata ad un campo elettrico da parte di superfici appuntite e/o sottili, le celle piane generano campi elettrici disomogenei nello spazio: la conseguenza è una verniciatura non costante in ogni punto della vasca (fig. 5). La geometria costruttiva influenza anche la corrosione dell’elettrodo: osservando la figura 6 si può vedere come il flusso di elettrolita che scorre nella cella non è omogeneo, lasciando scoperte alcune porzioni di area sulle quali si possono verificare fenomeni corrosivi. Rispetto alle celle tubolari, quelle piane possiedono un’area più piccola della membrana di scambio ionico per unità di area elettrodica, e questo significa maggiore resistenza elettrica opposta e quindi minore durata e maggiore consumo elettrico (una cella tubolare è dotata di circa il 35 % di superficie della membrana in più di una cella piana per la stessa

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE which in turn causes higher cooling costs for the paint tank. Flat cells require an extremely complex maintenance since - due to their placement - require the tank to be empty for inspection and replacement, while tubular cells don’t. Another negative point is the weight of the cells, much heavier than the tubular cells. In case of failure it is necessary, besides emptying the tank, to remove the cell and to replace it with a new one, while in case of tubular cells it is possible to remove the faulty cell and to bring the adjacent two cells nearer on a temporary basis without stopping the production.

area elettrodica). Inoltre questo si traduce in maggiori costi di raﬀreddamento a causa del maggiore eﬀetto Joule. Le celle piane richiedono una manutenzione estremamente complessa poiché, a causa della loro disposizione, richiedono lo svuotamento delle vasche per ispezione e sostituzione, mentre le celle tubolari no. Un altro punto negativo è il peso delle celle, molto più elevato delle tubolari. In caso di guasto è necessario, oltre al già citato svuotamento della vasca, asportare la cella sostituendola con una funzionante, mentre con le celle tubolari è possibile, in via provvisoria, asportare la cella guasta e avvicinare le due adiacenti senza interrompere la produzione.

Electrolyte flow

Lines of force of the electric field generated by flat cells

Lines of force of the electric ﬁeld generated by ﬂat cells. Linee di forza del campo elettrico generato da celle piane. 6

Area of electrolyte deposition

Lines of force of the electric field

Track of the electrolyte inside the ﬂat cell. Percorso dell’elettrolita all’interno di una cella piana.

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Electrodialysis Cells for ED Painting - Part One

Technical bulletin of a tubular cell Mod. T1 TECTRON. Scheda tecnica di una cella tubolare Mod. T1 TECTRON prodotta dalla Membracon.

The electric ﬁeld generated by tubular cells is homogeneous, with better throwpower. Il campo elettrico generato dalle celle tubolari è omogeneo.

Example of tubular cells (Membracon courtesy). Esempio di posizionamento di celle tubolari in vasca.

Tubular cells Tubular cells are cylinders whose walls are made of ion-exchange membrane and inside the electrode is housed (Fig. 7).

Le celle tubolari Le celle tubolari sono dei cilindri la cui parete è costituita dalla membrana di scambio ionico e all’interno dei quali alloggia l’elettrodo (ﬁg. 7).

As already explained before, important advantages are granted by these cells: • Greater homogeneity of the generated electric field, thus better throwpower (Fig. 8) • Less resistance, thus lower power costs, thanks to bigger membrane surface compared to flat cells. • Easier maintenance: the inspection of the electrode of a flat cell requires approx 2 manhours, while a tubular membrane requires one person who, with a pair of pliers and a wrench, can perform the intervention in 5 minutes.

Come già illustrato in precedenza, i vantaggi derivanti dall’impiego di queste celle sono importanti: • Maggiore omogeneità del campo elettrico generato, quindi maggiore qualità (ﬁg. 8) • Minore resistenza, quindi minori costi, grazie alla superﬁcie più grande della membrana rispetto alle celle piane. • Manutenzione più facile: l’ispezione dell’elettrodo di una cella piana richiede circa 2 ore-uoLines of mo, mentre una membrana force of the field tubolare necessita di una persona che, con un paio di pinze e una chiave inglese, può effettuare l’intervento in 5 minuti.

Tubular cells are generally installed on the paint tanks walls but they can also be installed on ﬂoor or above the metal surfaces (Fig. 9). Tubular membranes have diﬀerent diameters to be chosen depending on the available space.

Electrode

Membranes are generally made by wrapping ﬂat membranes around a cylinder but some producers 9 developed a technology based on the use of extruded membranes. The defect of these latter is that they are thicker and therefore have higher electric resistance and this means a greater heat development causing premature aging of the polymer. Moreover this kind of membrane has the tendency to dilatate very much and wrinkles as a result, causing shorts due to contact between membrane and electrode (Fig. 10).

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Le celle tubolari sono generalmente installate sulle pareti delle vasche di trattamento, anche se sono possibili configurazioni da pavimento o tetto (fig. 9). A seconda degli spazi a disposizione , le membrane tubolari hanno differenti diametri. Le membrane vengono generalmente realizzate avvolgendo membrane piane intorno a un supporto cilindrico, mentre alcuni produttori hanno sviluppato una tecnologia basata sull’ utilizzo di membrane estruse. Queste ultime però hanno il difetto di avere uno spessore maggiore e quindi una resistenza elettrica elevata: come visto in precedenza, questo si traduce in un maggior sviluppo di calore, causando l’invecchiamento precoce del polimero. Inoltre questo tipo di membrane ha la tendenza a dilatarsi molto e, di conseguenza, si accartoccia, causando anche cortocircuiti dovuti al contatto tra membrana ed elettrodo (fig. 10).

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE In tubular cells the electrolyte is flushed from the bottom Nelle celle tubolari l’elettrolita viene flussato dall’alto inside the electrode and, going up from the bottom, all’ interno dell’elettrodo e, risalendo dal fondo, esce leaves the cell with an excess of electrolyte. dalla cella con l’eccesso di elettrolita. In traditional cells the water flows Nelle tradizionali celle il flusso di into the electrode while in the more acqua entra nell’elettrodo tocadvanced cells it passes through a candolo fisicamente al suo interclosed plastic tube which is sealed no, mentre nelle celle più avanat the opposite side which prevents zate passa in un tubo in plastica Contact point with electrode its return through the inside of the chiuso all’estremità opposta da electrode. un tappo che ne evita il passagThis solution eliminates the risk of gio nell’elettrodo. Questa soluzioDeformed membrane creation of a preferential water ne elimina il rischio che, in caso path which may occur in case of di rottura dell’elettrodo, si crei un pitting corrosion of the electrode cammino preferenziale di acqua, with subsequent accumulation of con conseguente accumulo di 10 electrolyte and heat in the part elettrolita nello spazio tra elettroof the anode cell below the do e membrana (fig. 11). Electrolyte flow Electrolyte flow corrosion hole (Fig. 11). (water) (water) Alcune configurazioni di Some cell configuration, celle, in caso di guasto, dein case of failure, must be vono essere sostituite comInternal tube seoled on the completely replaced while pletamente, mentre in altre bottom in others we have the big si ha l’indubbio vantaggio Electrolyte byadvantage to replace only di potere cambiare il solo pass in case of electrode the electrode or only the elettrodo, conservando la breaking membrane. membrana.

Thermal deformation of tubular self-supporting membrane. Deformazione termica di una membrana tubolare.

Exemplification of the advantage of internal driven flushing. Esemplificazione del vantaggio per flussaggio interno guidato.

Cells with C configuration (Fig. 12). This geometry can be defined as intermediate between flat and tubular. C-cells usually have bolts just like box cells but in one design, electrode, membrane and support are linked together to form an economic, light structure without bolts as shown in the drawings (Fig. 13).

Celle con configurazione a C (fig. 12) In questa geometria, che potremmo definire intermedia tra la configurazione piana e quella tubolare, l’elettrodo, la membrana e il supporto sono legati insieme a formare una struttura economica, leggera e senza bulloni come evidenziato nei disegni riportati (fig. 13).

Optional

Closed cells. In a standard conﬁguration the cells have the upper part open. 12 This solution facilitates the inside inspection and a simple maintenance. However it is possible to close the upper part with a lid. This shall be connected to the circuit of the electrolyte and to the electric cable in order to work with cells under pressure where the electrolyte tank, or the outﬂow piping, are placed over the cell itself (Fig. 14).

Example of Membracon C cell positioning. Esempio di posizionamento celle a C della Membracon.

Celle chiuse In configurazione standard, le celle hanno la parte superiore aperta. Questa soluzione permette una facile ispezione dell’interno e una manutenzione semplice. Tuttavia, è possibile chiudere la parte superiore con un coperchio che sarà connesso al circuito dell’elettrolita e al cavo elettrico al fine di operare con celle in pressione, mentre la vasca dell’elettrolita, o le tubazioni di deflusso, sono posizionate al di sopra della cella stessa (fig. 14).

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

101

Electrodialysis Cells for ED Painting - Part One

Splash guard In the open cells it avoids undesirable splashing (Fig. 15).

Paraspruzzi Nelle celle aperte permette di evitare indesiderati spruzzi di liquido (ﬁg. 15).

Bumper It is very important to protect the membranes from accidental shocks. For this reason the cells can be provided with a plastic bumper. It is very important to protect the membranes from accidental shocks (Figs. 16, 17 and 18).

Paracolpi È importante proteggere la membrana dagli urti accidentali. Per questo è possibile dotare le celle di una rete in plastica avvolta intorno alla membrana oppure di due tipi diversi paracolpi (ﬁgg. 16, 17 e 18).

Flowmeters In order to secure the right ﬂow of electrolyte, it is good practice to install ﬂowmeters on the supply points to each individual cell (Figs. 19 and 20).

Flussimetri È buona regola montare dei flussimetri sui tubi da cui entra l’elettrolita per regolarne il corretto flusso. (figg. 19 e 20).

13 13

Dimension of a Membracon C cell. Disegno di ingombro di una cella a C della Membracon.

14 14

15 15

Cell under pressure.

Open cell with splash guard.

Cella in pressione.

Cella aperta con paraspruzzo.

102 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

Filtrazione per impianti di verniciatura 5RWROL SDQQHOOL H FHOOH LQ Ó¾EUD GL YHWUR &HOOH Ó¾OWUDQWL SHU DOWH WHPSHUDWXUH 5RWROL H SDQQHOOL LQ Ó¾EUD VLQWHWLFD $FFXPXODWRUH YHUQLFH Â´&ROXPEXVÂµ )LOWUL Â´$QGUHDHÂµ &DUWXFFH Ó¾OWUDQWL )LOWUL DVVROXWL $SSOLFD]LRQL VSHFLDOL

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16 16

Bumper.

5ROOV SDQHOV DQG FHOOV RI JODVV Ó¾EHU )LOWHULQJ FHOOV IRU KLJK WHPSHUDWXUHV 5ROOV DQG SDQHOV RI V\QWKHWLF Ó¾EHU 3DLQW DFFXPXODWRU Â´&ROXPEXVÂµ Â´$QGUHDHÂµ Ó¾OWHUV )LOWHULQJ FDUWULGJHV $EVROXWH Ó¾OWHUV Special application

Paracolpi.

17 17

Bumper. Paracolpi.

18 18

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international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20 105

The first part of this article was published on IPCM No. 19 - January/ February, pages 58 to 67. It dealt with various issues (starting with a brief introduction to the field of boilers): why the enamelling process is important, what are the technologies used and, above all, what are the pre-treatment processes available. Here below, you find the second and last part of the article. La prima parte di quest’articolo è stata pubblicata su IPCM n°19 - Gennaio/Febbraio, pp. 58-67. In quel capitolo sono stati trattati diversi temi (partendo da una breve introduzione sul settore dei boiler): perché é importante smaltare; quali sono le tecnologie di smaltatura e - il tema centrale e il più approfondito - quali sono i processi di pretrattamento possibili e in cosa consistono. Qui di seguito, la seconda e ultima parte dell’articolo.

ENAMELLING TECHNIQUES FOR BOILERS AND TANKS – PART TWO Metodi di smaltatura per bollitori e serbatoi – Seconda parte Dario Zucchetti

1. Application

1. Applicazione

Trasmetal Spa, Milano, Italy

Depending on the type of boiler to be coated, it is possible to choose a dry treatment with ready-to-use enamel powders or a process with a pulp of enamel and water that is obtained on site by mixing various components inside a mill or a special tank. Both these systems are available on the market although, due to its ease of management, the dry enamelling is the most common one for parts with a relatively simple design, while the wet application is required in case of boilers with a large diameter or more than one coil. Let us now analyse the two diﬀerent systems.

In base al tipo di bollitore da rivestire, è possibile indirizzarsi verso un trattamento a secco con polveri di smalto pronte all’uso, oppure con una torbida di smalto e acqua che si ottiene in loco miscelando vari componenti all’interno di un mulino o in un apposito serbatoio. I due sistemi sono coesistenti sul mercato, anche se, per la sua semplicità di gestione, la smaltatura a secco - per pezzi con disegno relativamente semplice - è la più diﬀusa, mentre per i bollitori di grande diametro o con più serpentine, è d’obbligo l’applicazione a umido. Vediamo ora i due diversi impianti.

1.1 Dry application

1.1 L’applicazione a secco

The enamelling of boilers with powder enamels is known for its simplicity. That is why this technology is now widespread throughout the world. The application occurs by electrostatic process, through dedicated nozzles that are inserted in the ﬂange hole (Fig. 1). The workpiece, hung to the hooks of the overhead conveyor, is positioned and centred (as in the case of the shot blasting process). At this point, special elevators lift the application nozzles, speciﬁcally designed to coat the tanks’ bodies or covers, to the desired height. The success of this technology results from the high automation

La smaltatura di boiler con smalti in polvere è nota per la sua semplicità e, per questa ragione, la sua tecnologia è ormai diffusa in tutto il mondo. L’applicazione avviene per via elettrostatica, tramite apposite lance che vengono introdotte attraverso il foro flangia (fig. 1). Il pezzo, appeso a ganci del trasportatore aereo, si presenta in posizione e viene centrato (come nel caso della granigliatrice). A questo punto, appositi elevatori sollevano le lance di applicazione fino al punto desiderato. Queste sono dotate di ugelli speciali per rivestire le virole o le calotte dei bollitori. Il successo di questa tecnologia è derivato dall’elevata automazione raggiun-

info@trasmetal.net

Photos courtesy Trasmetal

106 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE 1

Entrance of the application booth. Ingresso in cabina di applicazione. 2

Booth interior. Interno cabina.

level that can be reached, combined with the ease of recovery of the enamel powders, since the overspray is very limited. As a function of the productivity of the lines, the boilers enter the powder application booths (Fig. 2) in groups of 2, 3 or 4 and are coated by several robots equipped with nozzles. Afterwards, the parts exit the booth and can reach the melting kiln in a very short time. Between the booth and the oven, there can occur either a manual or an automatic (i.e. by special machines) transfer of the parts. These machines are normally employed when using mono-rail conveyors. On the other hand, if the use of a doublerail conveyor is more convenient, albeit more expensive, all the machines that make up the system are normally linked to one another, with undoubted advantages in terms of operational simplicity. The cost-beneﬁt ratio is always inﬂuenced by the environmental conditions, the costs of labour and energy, the investment opportunities, etc.

gibile, unita alla semplicità di recupero delle polveri di smalto, visto che l’over-spray è molto basso. In funzione della produttività delle linee, i boiler entrano nelle cabine di applicazione polveri (ﬁg. 2) a gruppi di 2, 3 o 4 pezzi e vengono rivestiti da più robot equipaggiati con erogatori muniti di lance. Una volta terminata l’applicazione, i pezzi escono dalla cabina e possono raggiungere in tempo brevissimo il forno di fusione. Fra cabina e forno é possibile sia un travaso dei pezzi in manuale sia un trasferimento automatico a mezzo di apposite macchine. Questi sistemi sono normalmente impiegati quando si utilizzano trasportatori aerei monorotaia; quando però si valuta la convenienza di utilizzare un trasportatore birotaia, sia pure con una spesa più onerosa, è norma che tutte le macchine che compongono l’impianto siano legate fra loro, con indubbi vantaggi di semplicità operativa. Il rapporto costi-beneﬁci è sempre condizionato dalle situazioni ambientali, dai costi di mano d’opera e di energia, dalle possibilità d’investimento, ecc.

1.2 Wet application

1.2 L’applicazione a umido

The wet process is suitable for any kind of boiler – with any diameter, with or without internal coils, with single or multiple rows. It has evident advantages in terms of quality with regard the uniform coating of the internal welds and of the coils. The enamel used is prepared on site by whirling or mixing (ﬁg. 3). The pulp used can be ad hoc: it has a better performance and allows to meet any speciﬁc resistance requirement at best. At the same time, the liquid enamel may be less expensive compared to the powder one. In terms of economic investment, the wet application is comparable to

Il sistema a umido si presta per la smaltatura di ogni tipo di bollitore - di qualsiasi diametro, con o senza serpentine interne, anche plurispire. Presenta indubbi vantaggi qualitativi per quel che riguarda il rivestimento uniforme delle saldature interne e dei serpentini. Lo smalto utilizzato viene preparato in loco per mulinatura o per miscelazione (ﬁg. 3). La torbida utilizzata può essere “ad hoc”, più performante, e si possono osservare al meglio le richieste speciﬁche di resistenza. Allo stesso tempo, lo smalto liquido può risultare meno costoso rispetto a uno smalto in polvere. A livello d’investimento economico, l’applicazione a umido è para-

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

107

Enamelling Techniques for Boilers and Tanks – Part Two

Preparation of the enamel. Preparazione dello smalto. 4

Vacuum system diagram. Schema del sistema sotto vuoto.

the dry one when the production levels are mediumhigh, but it becomes even more interesting with low production volumes. The application can be performed in several ways: - 1.2.1 under vacuum - 1.2.2 by ﬂow coating - 1.2.3 by partial ﬁlling - 1.2.4 by roto barrel method

gonabile a quella a secco quando i livelli di produzione sono medio/alti, ma diventa ancor più interessante ai bassi volumi. L’applicazione può essere eseguita in diversi metodi: - 1.2.1 sotto vuoto - 1.2.2 per ﬂow coating - 1.2.3 per parziale riempimento - 1.2.4 per rotobarile

1.2.1 Vacuum

1.2.1 Sotto vuoto

The vacuum system (Fig. 4) was used by Trasmetal in the 80s using an old Austria Email patent. The plant design provides that the enamel is contained in a separate tank inside which a leak proof joint is lifted by means of dedicated pneumatic pistons until it meets the lower flange of the boiler. The lower part of the joint is immersed in the enamel while a vacuum pump in an upper sleeve sucks the air, thus creating a depression in the boiler such as to make the enamel compound come up and perfectly fill the whole container. After the emptying, a subsequent rotation and inclination of the part allows the layer to stretch uniformly. In terms of application, there is no risk of uncoated parts and the thicknesses are uniform. The system lends itself to be integrated in line on an overhead conveyor, in order to perform the subsequent drying and, if necessary, firing stages. In terms of management and maintenance, it is a very simple plant and with little need for spare parts, as there are few elements at risk of abrasion, since the enamel is moved by exploiting the vacuum. On the other hand, however, the boiler has to be equipped with an upper sleeve from which the air is

Il sistema sotto vuoto (fig. 4) è stato utilizzato da Trasmetal negli anni ’80 sfruttando un vecchio brevetto dell’Austria Email. L’impianto prevede che lo smalto sia contenuto in un’apposita vaschetta al cui interno, per mezzo di appositi pistoni pneumatici, viene sollevato un giunto a tenuta fino a incontrare la flangia inferiore del boiler. La parte inferiore del giunto si trova immersa nello smalto mentre, da un manicotto superiore, una pompa a vuoto aspira l’aria, creando nel boiler una depressione tale da far risalire la mescola di smalto che riempirà in maniera perfetta tutto il contenitore. Dopo lo svuotamento, una successiva rotazione e inclinazione del pezzo permetterà la distensione uniforme dello spessore. A livello applicativo, non vi sono rischi di parti scoperte e gli spessori sono uniformi. L’impianto ben si presta per essere posto in linea su un trasportatore aereo per poter eseguire le successive fasi di asciugatura ed, eventualmente, di cottura. Dal punto di vista gestionale/manutentivo, è un impianto molto semplice e con poche necessità di ricambi poiché ci sono pochi elementi a rischio di abrasione poiché lo smalto viene mosso sfruttando il vuoto. Un neo del sistema dipende dalla necessità che il boiler sia dotato di un manicotto

108 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE sucked, and this is not always easily accepted due to economic reasons. That is precisely why this system is now in disuse.

superiore da cui aspirare l’aria, cosa non sempre facilmente accettata per ragioni economiche. Proprio per questa ragione, il sistema è praticamente in disuso.

1.2.2 Flow coating

In this case, the boiler is hanged to the conveyor and is positioned with a certain vertical inclination angle in front of a nozzle, which projects liquid enamel inside the workpiece while it rotates on its axis. With this method, it is the projection pressure of the enamel that ensures that the top cover is reached, too. The thicknesses are not always optimal. For this reason, the rotation and inclination stations are located after the spraying process, so as to promote the uniform stretching of the layer. Depending on the production levels, the advancing of the parts can be performed in single or multiple steps.

In questo caso, il bollitore è appeso al trasportatore e si ferma con un certo angolo d’inclinazione verticale davanti a un ugello che, a programma, proietta smalto liquido all’interno del pezzo mentre quest’ultimo ruota sul suo asse. Con questo metodo, il raggiungimento della calotta superiore è afﬁdata alla pressione di uscita dello smalto dall’ugello di spruzzatura. Non sempre gli spessori risultano ottimali e per questo motivo, dopo la spruzzatura dello smalto, vengono poste le stazioni di rotazione e inclinazione per favorire distensione e uniformità di spessore. In base al livello di produzione, l’avanzamento dei pezzi può essere eseguito a passi singoli o multipli.

A boiler being treated. Boiler in trattamento. 6

Uniforming stage. Fase di uniformizzazione.

1.2.3 Partial filling It is a good compromise between the flow coating (1.2.2) and the roto barrel (1.2.4) methods, as it combines the advantage of keeping the parts on the overhead conveyor to that of reaching also the top cover. As a system, it is very similar to the 6 one described in the paragraph 1.2.2, but differs from it in that the workpieces reach a lateral inclination greater than 90°, thus allowing the enamel to reach the top cover, too. It is difficult to apply this method on large sized boilers.

1.2.3 Parziale riempimento È un giusto compromesso fra il sistema flow coating (1.2.2) e il rotobarile (1.2.4), in quanto accoppia il vantaggio di poter mantenere i pezzi sul trasportatore aereo a quello della sicurezza di trattamento per il raggiungimento della calotta superiore. Come tipologia impiantistica assomiglia molto alla 1.2.2 ma, a differenza di questa, il pezzo raggiunge un’inclinazione laterale superiore a 90°, in modo da permettere allo smalto di raggiungere anche la calotta superiore. È difficilmente applicabile su boiler di grandi dimensioni.

1.2.4 Roto barrel This system combines the manual intervention – in a higher degree than the other methods described so far – with the best quality achievable on workpieces with or without internal coil. It is also the only one that can be used in case of large diameter boilers. Diﬀerent types of roto barrels are available on the market; the most common ones require the upper

1.2.4 Rotobarile È un sistema che alla manualità, maggiore rispetto agli altri metodi ﬁnora descritti, accoppia la miglior qualità ottenibile su pezzi con o senza il serpentino interno. È, inoltre, l’unica strada percorribile nel caso di bollitori di grande diametro. Sono in commercio diverse tipologie di rotobarili; i più diﬀusi comportano l’aggancio del

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Enamelling Techniques for Boilers and Tanks – Part Two

Centring of the parts. Centraggio dei pezzi. 8

Enamel ﬁlling. Riempimento smalto. 9

Stretching stage. Fase di distensione.

bracket (or brackets) of the boiler to be hanged to one of the hooks of the plant. At this point, the application process takes place (ﬁg. 5) as follows: - insertion (from an ergonomic position) of the nozzle for the application on the rotating part; - pumping of a preset quantity of enamel; - extraction of the nozzle; - rotation and tilting to allow the enamel to reach every point of the internal surfaces; - lifting beyond 90° of the rotating part; - discharge of the enamel in excess; - rotation at diﬀerent angles of inclination to allow the enamel layer to stretch uniformly (Fig. 6). The system can be equipped with one or more arms, depending on the production level to be achieved. If needed, the process can be carried out semiautomatically or fully automatically with a PLC. The tanks with a capacity of 3000 l or more, for which there are more complex and limitedly produced machines, deserve a separate mention. In this case, given the considerable weight of both the tank and the enamel needed, it is not convenient to hang the workpiece, which is therefore laid on a support in a vertical, upside down position. After the centring of the tank (Fig. 7) on the support, the enamel is poured from above through a special piping system (Fig. 8) moved by pneumatic pistons. At this point, also in this case, a series of inclinations and rotations begins in order to obtain an optimal coating result (Fig. 9).

boiler tramite la staffa (o le staffe) superiore a un gancio della macchina. Inizia a questo punto il ciclo di applicazione (fig. 5) che prevede, in sequenza programmata: - l’introduzione da posizione ergonomica della lancia per lo smalto sul pezzo in rotazione; - il pompaggio di una quantità di smalto calcolata; - l’estrazione della lancia; - la rotazione e il basculamento per permettere allo smalto di raggiungere ogni punto delle superfici interne; - il sollevamento oltre i 90° del pezzo in rotazione; - la fuoriuscita dello smalto in eccesso; - le rotazioni a diversi angoli d’inclinazione per distendere e uniformare lo strato di smalto (fig. 6). Esistono macchine a uno o più bracci, in funzione della produzione da raggiungere e, in base alle richieste, il processo può essere realizzato in modo semiautomatico o completamente automatico, gestito da PLC. Un capitolo a parte riguarda i serbatoi da 3.000 l e oltre, per i quali esistono macchine più complesse e di produzione limitata. In questo caso, dato l’alto peso sia del serbatoio sia dello smalto caricato, non è conveniente appendere il pezzo, che viene quindi appoggiato in verticale, capovolto, su un supporto inferiore. Dopo la centratura del serbatoio (fig. 7) sul supporto, lo smalto è introdotto dall’alto tramite un apposito gioco di tubazioni (fig. 8) movimentate da pistoni pneumatici. A questo punto, anche in questa macchina iniziano una serie d’inclinazioni e rivoluzioni per ottenere un rivestimento ottimale (fig. 9).

The Table 3 shows, as a matter of principle, a comparison between the diﬀerent application possibilities.

Nella tabella 3, indichiamo, in linea di principio, quale potrebbe essere un raﬀronto fra le alternative di applicazione.

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COMPARISON AMONG APPLICATION SYSTEMS Dry

Wet

Limited by the diameter and the coil design

Virtually all those available on the market

Thermal energy

Not necessary

Moderate

Electric energy

Higher

Lower

Compressed air

High

Low consumption

Water

Not necessary

Moderate

Waste treatment plant

Not necessary

Link with the application stage

Easy

Not always possible

Labour needed

Minimum

Depending on the type of plant, minimum to reduced

Installation cost

Depending on the production level

Quality of the coating

Good

Excellent

Cost of the coating

Slightly higher

Slightly lower

Sources needed

Treatable boilers

Also in terms of application, neither the dry nor the wet process poses any problem. The choice should therefore be made, like for the pre-treatment, depending on the shape of the boiler, its dimension, the possible presence of coils (in single or multiple rows) and, of course, the production level required. Any quality requirement of coating uniformity or enamel resistance should be taken into consideration, too. 1.3 Drying stage Whatever the wet application process used, downstream of it – and of the ﬁring process – a drying stage is required (Fig. 10). This is obtained with a good ventilation system and,

Anche per l’applicazione non esistono problemi a livello di scelte fra secco e umido, e tutto si può inquadrare, come per il pretrattamento, nel disegno del bollitore, nelle dimensioni dello stesso e nell’esistenza o meno di serpentine in uno o più ranghi e, ovviamente, nel livello produttivo desiderato. Vanno anche considerate le eventuali richieste qualitative d’uniformità di rivestimento o di resistenza dello smalto. 1.3 L’essiccazione Qualunque sia il sistema di applicazione a umido, a valle di questo – e prima di entrare nel forno di cottura – è necessaria l’essiccazione dello smalto applicato (ﬁg. 10). Questa si ottiene con una buo-

GARD-PANEL

Enamelling Techniques for Boilers and Tanks – Part Two

A boiler during the drying stage. Boiler in essiccazione. 11

Entrance of the oven. Ingresso in forno.

often, by exploiting the exhaust gases of the kiln through a suitable heat recovery unit. In the case of boilers carried by an overhead conveyor, the nozzles on the air conduit are placed so as to have the same pace as the boilers. If the boilers have different heights, it is possible to use hooks of variable length or to raise and lower the hot air conduit in order to always keep a minimum distance between nozzles and boilers. The choice depends on the enamel application method (high zero point or low zero point). The drying temperature is relatively low, compared to that normally required by other enamelled products (for example, the kitchen countertops), whose design allows the outlet of the steam that is produced during the process. What is important, in the case of boilers, is a good air circulation to remove the steam generated inside the boiler, rather than a high temperature that would cause a 10 violent evaporation. If some steam remains in a hot boiler, it may cause two problems: 1. if the boiler is cooled before entering the kiln (Fig. 11), the steam condenses and damages the enamel layer (dripping condensation on the walls); 2. at high firing temperatures, the hydrogen developed from the steam causes defects in the enamel layer (scratch sign). Typically, at the end of the drying process, the threads are cleaned 11 and, if necessary, the excess enamel is removed from the flanges.

na ventilazione e sfruttando spesso i gas di scarico del forno finale tramite un opportuno recuperatore di calore. Nel caso di bollitori trasportati da convogliatore aereo, gli ugelli sulla condotta d’aria sono posti allo stesso passo dei bollitori. Inoltre, se i bollitori sono di altezze diverse, per tenere sempre una distanza minima tra ugelli e bollitori è possibile usare ganci di lunghezza variabile, oppure alzare e abbassare la condotta d’aria calda. La scelta dipende dal metodo di funzionamento della macchina d’applicazione dello smalto (punto zero basso o punto zero alto). La temperatura di essiccazione è relativamente bassa rispetto a quanto avviene normalmente con altri prodotti smaltati (per esempio i piani cucina), il cui disegno permette il libero sfogo del vapore che si produce durante il processo. Quello che è importante, nel caso dei bollitori, è una buona circolazione d’aria, con un continuo ricambio che consenta di asportare il vapore generato all’interno del boiler, piuttosto che una temperatura elevata che provochi una evaporazione troppo violenta. Nel caso rimanesse vapore all’interno di un bollitore troppo caldo, si possono generare due difetti: 1. se il bollitore si raffredda prima di entrare in forno (fig. 11), il vapore ricondensa e danneggia lo strato di smalto applicato (colature di condensa sulle pareti); 2. l’idrogeno che si sviluppa dal vapore alle alte temperature di cottura causa difetti di smaltatura (colpo d’unghia). In genere, alla fine dell’essiccazione viene effettuata la pulizia dei filetti e l’eventuale rimozione di eccesso di smalto dalle flange.

2. Firing stage

2. La cottura

After the application and (in the case of a wet process) drying stages, the boilers enter the ﬁring oven. The kiln used is quite similar to a conventional enamelling oven (e.g. for kitchens or bath tubs), except for the following characteristics: - The ﬁring temperature has to be slightly higher, especially with the wet enamelled boilers, characterised by a higher percentage of quartz;

Dopo l’applicazione e l’essiccazione (nel caso di applicazione a umido) i bollitori passano al forno di cottura. Il forno per la cottura dello smalto sui bollitori non è particolarmente diverso da un tradizionale forno di smaltatura (ad esempio, per cucine o per vasche da bagno) salvo che per i seguenti punti: - la temperatura di cottura deve essere leggermente più alta, in particolare per i bollitori con smalto a umido ca-

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE - The temperature has to be uniform on the vertical axis, especially for boilers with a capacity of more than 200 l, which normally require ovens with firing chambers of considerable height; - The pre-heating stage should not be too long (the sheet could begin to oxidise before the melting of the enamel); - The cooling process has to be very slow, at least until the temperature of 700°C (the gases coming out of the sheet may damage the enamel during the solidification). The criteria for choosing the most suitable oven are the same used for any other product to be enamelled, with particular attention to: - size of the parts; - amount of parts to be treated; - heating system and performance of the combustion system. Normally, the greater the size, the lower the quantity of boilers to be treated. In the case of large-sized boilers, the choice between continuous, intermittent and box kiln is therefore relatively simple. On the other hand, when it comes to small products (e.g. domestic water heaters or boilers with a capacity up to 200 litres), 12 the production levels necessarily require a continuous kiln. The front loading box kilns (Fig. 12) are those with the lowest productivity. For the reasons stated above, the cooling stage has to take place inside of the kiln itself. The treatment cycles are extremely long. The intermittent kilns (with a conveyor that moves in “steps”) (Fig. 13) have a higher productivity than the box ovens. Normally, they have two separate chambers: one for the firing and one for the first slow cooling stage. The continuous kilns (Fig. 14), finally, are obviously those with the highest productivity. For diameters up to 800 mm, U-shaped ovens can be used, while for larger diameters straight ovens should be employed. The heating system depends on the energy sources available. If gases (methane or propane) are used, the heating system is always with radiant tubes, with the possibility to choose between:

ratterizzato da una maggiore percentuale di quarzo; - deve essere assicurata una buona uniformità di temperatura sulla verticale, in particolare per i bollitori oltre i 200 litri che richiedono normalmente forni con camere di cottura di altezza ragguardevole; - il preriscaldo non deve essere troppo lungo (la lamiera potrebbe cominciare ad ossidarsi prima della fusione dello smalto); - il raffreddamento deve essere molto lento, almeno fino alla temperatura di 700°C (i gas in uscita dalla lamiera potrebbero danneggiare lo smalto in fase di solidificazione). I criteri di scelta del forno più adatto sono gli stessi seguiti per qualunque altro prodotto da smaltare, con particolare attenzione a: - dimensione dei pezzi; - quantità da trattare; - sistema di riscaldo e rendimenti del sistema di combustione. Normalmente, a bollitori di grande dimensione corrispondono numeri relativamente bassi da trattare, per cui la scelta tra forni continui, forni intermittenti a passo e forni a box è relativamente semplice. Se invece si tratta di pezzi di piccole dimensioni (scaldabagni domestici o bollitori fino a 200 litri, per esempio), di soli12 to si hanno quantità da produrre che richiedono necessariamente un forno continuo. I forni a box con carica frontale (fig. 12) sono quelli con la più bassa produttività. Il raffreddamento, per i motivi indicati in precedenza, deve avvenire all’interno del forno stesso. I cicli di trattamento sono estremamente lunghi. I forni intermittenti (con trasportatore che si muove a “passi”) (fig. 13) hanno una produttività superiore ai forni a box. Hanno in genere due camere separate, una per la cottura e una per il primo raffreddamento lento. I forni continui (fig. 14) infine sono ovviamente quelli a maggior produttività. Per diametri fino a 800 mm si possono utilizzare forni a U, mentre per diametri superiori è consigliabile utilizzare forni rettilinei. Il sistema di riscaldo dipende dalle fonti energetiche disponibili. Utilizzando gas (metano o propano) il sistema di riscaldo è sempre a tubi radianti, con possibilità di scelta tra due tipi:

Front loading box oven. Forno a box con carica frontale.

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

113

Enamelling Techniques for Boilers and Tanks – Part Two 13

Intermittent kiln with the subsequent cooling chamber (under construction) Forno intermittente a passo con successiva camera di raﬀreddamento (in costruzione). 14

Firing chamber of a continuous kiln Camera di cottura di un forno continuo. 13

- radiant tubes with an inner ﬂue pipe recovering part of the waste heat in the fumes along the pre-heating area before they exit the chimney; - radiant tubes with regenerative burners, each with its own independent heat exchanger to recover the waste heat by heating the combustion air. The main difference between the two heating systems lies in the combustion efficiency. In the intermittent kilns, the straight, continuous kilns and the U-shaped, continuous kilns with a firing chamber up to 15-16 meters long, the combustion efficiency is higher when regenerative burners are used. In the U-shaped, continuous kilns with a firing chamber over 16 metres long, the combustion efficiency – under certain conditions, such as flue pipe with suitable length and diameter and well constructed, and uniform load in the kiln – may be higher with a metal flue pipe. In the box kilns or the intermittent kilns for large-sized boilers (1,200 litres and up), it is possible to install horizontal regenerative burners, thus diversifying the amount of heat supplied at different heights of the firing chamber, thereby achieving an increase in energy efficiency that is impossible with a vertical installation.

- tubi radianti con condotto fumi interno al forno (metalflue) che recupera parte del calore residuo nei fumi lungo la zona di preriscaldo prima di uscire al camino; - tubi radianti con bruciatori a recupero, ognuno con il proprio scambiatore indipendente per il recupero del calore residuo tramite riscaldo dell’aria di combustione. La differenza principale tra i due sistemi di riscaldo è nel rendimento di combustione. In forni intermittenti, per forni continui rettilinei e per forni continui a U con camera di cottura fino 15/16 metri di sviluppo, è più alto il rendimento dei sistemi di combustione con bruciatori a recupero. In forni continui a U con camera di cottura oltre 16 metri di sviluppo, in determinate condizioni (metal flue di lunghezza e sezione opportune e ben costruito, carico uniforme del forno) può essere più alto il rendimento dei sistemi di combustione con metal flue. In forni a box o intermittenti per bollitori di grandi dimensioni (da 1.200 litri in su) è possibile montare i bruciatori a recupero orizzontalmente, differenziando la quantità di calore erogata alle varie quote della camera di cottura, realizzando così un incremento della resa energetica impossibile con un montaggio in verticale.

3. Handling systems

3. Sistemi di trasporto

Although not speciﬁcally linked to the enamelling process, the handling system is an important aspect that should be carefully analysed. There are many systems available, as shown in the Table 4.

Sebbene non sia un argomento speciﬁcamente legato alla smaltatura, il sistema di trasporto necessario a movimentare i pezzi è importante e da valutare attentamente. Sono disponibili più sistemi riassunti nella tabella 4.

Workpieces laid on the conveyor Pre-treatment

Workpieces hanging on the overhead conveyor

Transelevators and Transelevators and transferrers to the roto transferrers to the barrel overhead conveyor Overhead conveyor (single or Power & Free)

Application

Roto barrel

Firing

Overhead conveyor (single or Power & Free)

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Single-rail

Single-rail with transfer

Power & Free

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Each method has different characteristics, which may be more suitable for one system rather than another. Without going too much into detail, the Power & Free conveyor, despite the complexity and the higher purchase cost, is often used in the dry enamelling processes because in integrates well into a continuous system without the need for intermediate transfers. The same type of system can also be realised with a single-rail conveyor; in this case, there is no need for human intervention for the transfers from one station to another, since one or more automatic transferrers are used. In order to choose, the type and quantity of parts to be produced should be taken into consideration. In any case, when using an overhead conveyor for carrying the materials to the final oven (Fig. 15), the upper part of the hook must be equipped with special steel plates (Fig. 16) that, crawling in the upper part 15 of the oven, limit the thermal losses. On the other hand, if a hanging conveyor is used and the roto barrel method is considered more convenient, it is natural to choose a robotic system as regards the pre-treatment, and then to perform mechanised transfers. This system is well suited for medium and large16 sized boilers with any weight. Apart from these exceptions (Power & Free systems or transelevators), any handling solution is possible and the choice depends solely on environmental and specific factors.

Ognuno di questi procedimenti presenta caratteristiche diverse che possono essere più adatte a un sistema piuttosto che a un altro. Senza entrare troppo nel dettaglio, il trasportatore birotaia, nonostante la complessità e il più alto costo d’acquisto, è spesso utilizzato nella smaltatura a secco perché ben si lega a un impianto continuo senza trasferimenti intermedi. Lo stesso tipo d’impianto si può realizzare anche con un trasportatore monorotaia, senza la necessità dell’intervento umano per i travasi da una sezione alla successiva, utilizzando, in questo caso, uno o più trasferitori automatici. La valutazione deve considerare la tipologia e la quantità dei pezzi da produrre. In ogni caso, quando si utilizza un trasportatore aereo per introdurre i materiali nel forno finale (fig. 15), la parte superiore del gancio deve essere dotata di apposite placche in acciaio (le cosiddette “scaglie”, fig. 16) che, strisciando nella parte superiore del forno, ne limitano le perdite termiche. Nel caso, invece, si utilizzi un trasportatore pensile e, dopo l’esame del pezzo, si dovesse decidere che convenga maggiormente un’applicazione a rotobarile, è naturale usare, per il pretrattamento, un sistema robotizzato ed effettuare in seguito un trasferimento meccanizzato. Questo sistema si presta molto bene per bollitori di dimensione medio/grande e con peso rilevante o meno. Con l’eccezione di questi estremi (sistemi birotaia oppure transelevatori), qualsiasi soluzione di trasporto è possibile e la scelta dipende esclusivamente da fattori ambientali e specifici.

Conclusions

Conclusioni

In almost any type of investment, the choice of the system is never easy. In the case of the enamelling of boilers and tanks, the most suitable technical solution should be identiﬁed based on objective or local issues (energy available, cost of labour, availability of raw materials, etc.). The advice that an engineer or a plant designer can give, in the case of a considerable investment like this, is to bring both enamelling and plant experts together and ask them to cooperate in order to ﬁnd the solution that best suits the company’s needs.

Come in quasi ogni tipo d’investimento, la scelta di un sistema non è mai semplice e anche la smaltatura di bollitori e serbatoi può essere indirizzata verso una soluzione tecnica base a questioni oggettive o locali (energia disponibile, costo della mano d’opera, reperibilità delle materie prime, ecc.). Il consiglio che un tecnico e un impiantista possono dare, quando si deve aﬀrontare una spesa abbastanza importante come in questo caso, è di riunire gli esperti del settore smalti e impianti per poter trovare insieme la soluzione che meglio si adatta alle esigenze dell’azienda.

Typical oven. Forno tipico. 16

Overhead conveyor with protection plates. Trasportatore aereo con “scaglie” di protezione.

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TRADE FAIRS & CONFERENCES Fiere e Convegni

APRIL 2013 MADE IN STEEL Milan, Italy April 3-5, 2013 www.madeinsteel.it

INDUSTRIE Lyon, France April 16-19, 2013 www.industrie-expo.com

HANNOVER MESSE Hannover, Germany April 8-12, 2013 www.hannovermesse.de/

ALUMINIUM MIDDLE EAST Dubai, UAE April 23-25, 2013 www.aluminium-middleeast.com

SALONE DEL MOBILE Milan, Italy April 9-14, 2013 www.cosmit.it

ICMCTF San Diego, CA, USA April 29-May 3, 2013 www.avs.org

MAY 2013 ASIA COATINGS CONGRESS Ho Chi Minh, Vietnam May 14-15, 2013 www.coatings-group.com/congress/acc/

COAT EXPO CHINA Guangzhou, China May 21-23, 2013 www.coatexpo.cn/en/index.asp

ALUMINIUM TWO THOUSAND Milan, Italy May 14-18, 2013 www.aluminium2000.com/

METALTECH Kuala Lumpur, Malaysia May 21-25, 2013 http://tradelink.com.my/metaltech/

SF EXPO CHINA Guangzhou, China May 21-23, 2013 www.sf-expo.cn/en/index.asp

SCANDINAVIAN COATING Gothenburg, Sweden May 29-30, 2013 www.scandinaviancoating.com/en/

JUNE 2013 ITM POLAND Poznan, Poland June 4-7, 2013 www.surfex.mtp.pl

SURFACE & COATINGS Bangkok, Thailand June 20-23, 2013 www.surfaceandcoatings.com/html/about_show.html

JULY 2013 ALUMINIUN CHINA Shanghai, China July 2-4, 2013 www.aluminiumchina.com

116 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

LATIN AMERICAN COATING SHOW Mexico City, Mexico July 17-18, 2013 www.coatings-group.com

by Paola Giraldo

SEPTEMBER 2013 THE BIG 5 CONSTRUCT INDIA Mumbai, India September 2-4, 2013 www.thebig5constructindia.com

THE BIG 5 KUWAIT Kuwait September 16-18, 2013 www.big5kuwait.com

ASIA PACIFIC COATING SHOW Bangkok, Thailand September 12-13, 2013 www.coatings-group.com

COMPOSITE EUROPE Stuttgart, Germany September 17-19, 2013 www.composites-europe.com/?sprache=englisch

ALUMINIUM INDIA Mumbai, India September 12-14, 2013 www.aluminium-india.com

CHEM-MED Milan, Italy September 24-26, 2013 www.chem-med.eu

PAINT EXPO EURASIA Istanbul, Turkey September 12-14, 2013 www.paintexpo.com

SURFACE WORLD SHOW Birmingham, UK September 24-26, 2013 www.surfaceworldshow.com

OCTOBER 2013 CUMBRE 2013 Bilbao, Spain October 1-4, 2013 www.cumbreindustrialytecnologica.com/

PARTS2CLEAN Stuttgart, Germany October 22-24, 2013 www.parts2clean.de

MADE EXPO Milan, Italy October 2-5, 2013 www.madeexpo.it

EUROCOAT Piacenza, Italy October 22-24, 2013 www.eurocoat-expo.com

THE POWDER COATING SHOW St. Louis, Missouri, USA October 8-10, 2013 www.powdercoatingshow.com

EUROFINISH Gent, Belgium October 23-24, 2013 www.eurofinish.be

K 2013 Dusseldorf, Germany October 16-23, 2013 www.k-online.de/

NOVEMBER 2013 EICMA Milan, italy November 5-10, 2013 www.eicma.it

CHINACOAT Shanghai, China November 20-22, 2013 www.chinacoat.net/2013/exh_en.htm

DECEMBER 2013 SURFACE TECHNOLOGY INDIA New Delhi, India December 17-20, 2013 www.win-india.com/events/surface-technology-india

international PAINT&COATING magazine - MARCH/APRIL 2013 - N. 20

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ZOOM on events ALUMINIUM TWO THOUSAND CONGRESS OPENS THE DOORS TO THE MOST IMPORTANT COMPANIES IN ALUMINIUM FIELD Con il congresso Aluminium Two Thousand, porte aperte nelle più importanti aziende italiane dell’alluminio ometimes one must seize on an opportunity and the 8th edition of Aluminium Two Thousand Congress (Hotel Meliã, Milan, Italy, 14-18 May, 2013) will provide plenty of it to delegates who will attend this unbelievable event. Here are some of the opportunities to be seized.

Special Focus “Aluminium for Africa, Africa for Aluminium”

i sono occasioni che bisogna “cogliere al volo” e, a questo proposito, l’ 8° edizione di Aluminium Two Thousand Congress (Hotel Meliã, Milano, 14-18 Maggio, 2013) regalerà ai delegati che vi parteciperanno opportunità davvero eccezionali, diﬃcili da ripetere. Ecco alcune delle opportunità da “cogliere al volo”.

Nowadays, Africa is the new frontier of business; a large continent rich in raw materials, willing to stand out and ready to weave business relations with the Western world. A continent where millions of buildings and infrastructure are expected to arise, with the consequent need of Aluminum in large quantities. A unique event for the World of Aluminum, because it will be the ﬁrst time that the entrepreneurs of Aluminium will have the chance to meet and deal directly with the representatives of the most industrialized African countries, those that are now ready to dialogue with the industrial world, European and Italian in particular. Representatives of six African countries involved in the world of aluminum have decided, with great enthusiasm, to join the event and talk about these topics. They are ambassadors, consuls, honorary consuls and economic representatives of Angola, Ethiopia, Mozambique, Namibia, South Africa, Swaziland. The topic discussed during the Special Focus about Africa, scheduled on May 14th in plenary session, will be “Analysis and opportunities of the economic and 118 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine

L’Africa: la nuova frontiera del commercio. L’Africa: un grande continente ricchissimo di materie prime , desideroso di emergere e ormai pronto ad intrecciare saldi rapporti di business con il mondo occidentale. L’Africa: dove si prevede sorgeranno milioni di costruzioni e infrastrutture, con un conseguente incremento del fabbisogno di alluminio. Si tratta di un evento unico per il mondo dell’alluminio, perché per la prima volta gli imprenditori dell’alluminio avranno la possibilità di incontrare e confrontarsi direttamente con i personaggi più rappresentativi - a livello economico - dell’Africa più industrializzata. Quell’Africa, cioè, ormai pronta a dialogare con il mondo dell’industria, con l’Europa e con l’Italia in particolare. Hanno aderito con grande entusiasmo i rappresentanti di sei paesi africani interessati al Mondo dell’Alluminio. Ambasciatori, Consoli, Consoli onorari e Rappresentanti economici di Angola, Etiopia, Mozambico, Namibia, Sudafrica, Swaziland. La tematica aﬀrontata nel corso di Focus Africa, in programma il 14 maggio in sessione plenaria, sarà “Analysis and opportunities of the quick economic

by Paola Giraldo

social evolution in quick action in the African countries: business opportunities in the Aluminium industry with Europe and other continents” .

and social evolution in action in the African countries: business opportunities in the Aluminium industry with Europe and other continents”.

Technical tours

Gite Tecniche

Friday, May 17th, the most important Italian companies in the aluminium industry, will open their doors to present to the participants of the Congress, their plants and technologies. The technical tours have been organized in order to show the latest technologies and applications in different fields of aluminum (extrusion, finishing with anodizing and coating, aluminum processing machinery). Visits not to be missed:

Venerdì 17 maggio, le più importanti aziende italiane nel settore dell’alluminio apriranno le proprie porte per presentare, ai partecipanti al Congresso, i propri impianti e le proprie tecnologie. Partecipare alle Gite Tecniche sarà un’occasione per conoscere le tecnologie più moderne applicate ai settori dell’alluminio (estrusione, ﬁnitura, anodizzazione, verniciatura, macchine di lavorazione allumino). Le mete da non perdere:

Bodega Spa - Bodega spa has been operating in the field of aluminum extrusion and related processes since 1964. The company initially began with an of 800 ton press. Now it has three additional plants, of 1,250, 1,600 and 3,300 tons. The recent installation of a new plant has increased its production capacity from the current 14,000 tons, achieved over the years, to about 30,000 tons, and has brought the total space covered to more than 35.000 m2. In addition to the previous two, the new plant allows Bodega to face the third millennium with the authority of its leading technology. Bodega has a unique know-how in the field of aluminum extrusion, complementary processes of all possible applications related to the market of specially designed profiles.

Bodega Spa - opera dal 1964 nel settore dell’estrusione dell’alluminio e delle lavorazioni collegate a questa tecnologia. L’azienda, che nasce inizialmente con una pressa da 800 tonnellate, dispone oggi di ulteriori 3 impianti da 1250, 1600 e 3300 tonnellate. La recente entrata in funzione del nuovo insediamento industriale ha incrementato l’attuale capacità produttiva dalle 14.000 tonnellate raggiunte nel corso degli anni, a circa 30.000 tonnellate, ed ha portato ad oltre 35.000 mq gli spazi complessivi coperti. Il nuovo stabilimento, aggiungendosi ai due precedenti, consente alla Bodega Spa di aﬀrontare il terzo millennio con l’autorità di una tecnologia di avanguardia. Vanta un esclusivo know-how nel campo dell’estrusione dell’alluminio, delle lavorazioni complementari e di tutte le possibili applicazioni legate al mercato dei proﬁli speciali a disegno.

Presezzi Extrusion Spa - modern and dynamic company, operating on the market since 1994 to design, construct and commission aluminium, hard alloy, copper and brass extrusion presses. Presezzi manufactures an entire range of systems for aluminum, copper, brass and steel extrusion, including traditional, front loading, back loading, direct, indirect presses and presses with perforators. In November 2010, Presezzi Extrusion Spa oﬃcially became part of the Aluminum Extruders Council.

Presezzi Extrusion Spa - società moderna e dinamica, presente sul mercato dal 1994, Presezzi Extrusion Spa è impegnata nella progettazione, realizzazione e messa in servizio di presse per estrusione di proﬁli in alluminio, hard alloy, rame e ottone. La sua produzione copre l’intera gamma di impianti per l’estrusione di alluminio, rame, ottone e acciaio e comprende presse tradizionali, front loading, back loading, dirette, indirette e con foratore. Nel novembre 2010 è entrata uﬃcialmente a far parte dell Aluminium Extruders Council.

Ponzio Sud Srl - Since 1941 it is leader in anodizing, powder coating, wood ﬁnish, door and window systems and fabrication. Ponzio Sud srl has invested many years in the quality of products and processes, pursuing continuous improvement of the same and customer satisfaction, attested by ISO 9001 certiﬁcation. The process of improvement is pursued in the full environmental

Ponzio Sud Srl- Dal 1941 leader nell’anodizzazione, porte e ﬁnestre e sistemi di fabbricazione. La Ponzio ha investito da anni nella qualità dei prodotti e dei processi, perseguendo un costante miglioramento degli stessi e della soddisfazione del cliente, attestati dalla certiﬁcazione ISO 9001. Il processo di miglioramento vie-

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ZOOM on events

impact of their activities. The strength of this company is the installation of the new vertical painting plant, the latest generation of mechanics where production capacity and technology merge into a single result. In Ponzo Sud, you will have the opportunity to take a look at ALL-IN, a new software that has been implemented by Italtecno and Ponzio with the aim of checking and keeping under control the entire manufacturing process of Aluminium.

ne perseguito nella piena compatibilità ambientale delle attività svolte. Punto di forza è l’istallazione del nuovo impianto verticale di verniciatura, dove capacità produttiva e tecnologia si fondono in un unico risultato. In Ponzio Sud, sarà possibile prendere visione di ALL-IN, un nuovo software proposto da Italtecno a Ponzio con l’obiettivo di tenere costantemente sotto controllo l’intero processo di lavorazione dell’alluminio in tempo reale.

Profilati Spa - The Group Profilati (Profilati S.p.A. e Trafilerie Emiliane Sud SpA), has been working successfully for more of 30 years in the field of extruded profiles, in the designing and production of systems for window and door frames as well as mechanical processing and finishing for custom-designed profiles. The Profilati Group, with its own brand EKU, designs, creates and markets systems for use in the construction field, created to offer the greatest flexibility of use and it provides the ideal solutions for the design and construction of all types of window and door frames, casement doors or sliding doors, Including the production of curtain-walling.

Profilati Spa - Il Gruppo Profilati (Profilati S.p.A. e Trafilerie Emiliane Sud S.p.A.) opera da oltre 30 anni con successo nella produzione di profili estrusi in alluminio, nella progettazione e realizzazione di sistemi in alluminio per serramenti e nella lavorazione meccanica e finitura dei profili a disegno. Il Gruppo Profilati, col proprio marchio EKU, progetta, realizza e commercializza sistemi per l’edilizia concepiti per offrire la più ampia duttilità di impiego e offrire la soluzione ideale per la progettazione e la costruzione di tutte le tipologie di serramenti, a battente o scorrevoli, inclusa la realizzazione di facciate continue.

Exhibition Area. Area espositiva.

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by Paola Giraldo

Tekna Srl - For over 40 years TEKNA has produces machines for the processing of aluminum profiles. Many of their new ideas that have allowed many operators in the sector, to work better and more profitably. Famous are its CNC machining centers: machines with a high technological standard, highly flexible, that can replace more traditional machines. Tekna Ltd was one of the first to realize Machining Centres for extruded in a variety of models to which it is possible to make significant customizations.

Tekna Srl - Da oltre 40 anni il nome TEKNA è sinonimo di macchine per la lavorazione degli estrusi di alluminio. Innumerevoli idee nuove che hanno permesso a molti operatori del comparto, di lavorare meglio e con maggior proﬁtto. Famosi sono i suoi centri di lavoro a controllo numerico: macchine ad elevato standard tecnologico, estremamente ﬂessibili, che possono sostituire più macchine tradizionali. Tekna srl è stata una delle prime a realizzare i Centri di Lavoro per estrusi, in svariati modelli ai quali è possibile apportare importanti personalizzazioni

Other key points of the Congress

Gli altri punti di forza del programma del Congresso

The possibility to choose, during the three days of the Congress, among four parallel sessions and 120 technical papers presented by experts coming from 33 countries of the world, make this event unique in its kind and ensures the opportunity to meet hundreds of experts in the aluminum industry (entrepreneurs, engineers, scientists), with whom interacting and building business relationships. The Russian Day devoted to the meeting with the delegates from the great nation will open new export paths and business opportunities. Further information at www.aluminium2000.com

La possibilità di poter scegliere, nel corso dei tre giorni del Congresso, tra 4 sessioni parallele e 120 relazioni tecniche, presentate da esperti di 33 paesi del mondo, rende questo evento unico nel suo genere garantisce la possibilità di incontrare centinaia di esperti nel settore dell’alluminio (imprenditori, tecnici, ricercatori), con cui dialogare e tessere rapporti di business. La Giornata Russa, dedicata soltanto agli operatori della grande nazione, può aprire nuove strade per l’export e concrete opportunità di business! Per ulteriori informazioni: www.aluminium2000.com

Since long I’ve noticed that talented persons rarely remained seated letting things happen. They went out and made them happen!” Leonardo da Vinci

A message from the Chairman Messaggio dal Chairman

“Da tempo avevo notato che le persone di talento raramente sono rimaste sedute lasciando che le cose avvenissero. Sono uscite e le hanno fatte accadere.” Leonardo da Vinci

Dear Congress Participants, Cari Partecipanti, The great names of the aluminium sector I nomi più illustri dell’industria mondiale (industry and research institutes) from most dell’alluminio si riuniranno a Milano presso countries of the world will gather in Milano, l’Hotel Meliã, dal 14 al 18 Maggio 2013, per Hotel Meliã, May 14-18, 2013 at the l’8° Congresso Internazionale Aluminium Two 8th Aluminium Two Thousand Congress, Thousand, guidati dalle parole di Leonardo following Leonardo da Vinci’s words…. Da Vinci… Per convincersi basta sfogliare il To be convinced it is enough to skim through Dr. Walter Dalla Barba, Congress Chairman programma: esperti, scienziati e ricercatori the program. There will be experts, scientists, di aziende e università provenienti da tutto il researchers from international companies mondo illustreranno gli argomenti più importanti e interessanti inerenti al (see paper list in the preliminary program). Aluminium Two Thousand settore dell’alluminio (come si può vedere nel programma preliminare). is an opportunity to learn about new technologies and try to forget and Aluminium 2000 è una opportunità per imparare nuove tecnologie e cercare “leave behind” obsolete technologies. di dimenticare, cioè “lasciarsi dietro le spalle” le tecnologie obsolete. Ma It is also a great occasion to be together, meet old friends and get to è anche una grande occasione per stare alcuni giorni insieme, salutare know new ones, and together we can, momentarily, leave behind the competition among companies and be united in projecting the aluminium vecchi amici e farne dei nuovi, e insieme, lacsiando un momento da parte la competitività tra le aziende, trovarci tutti uniti per proiettare l’industria industry towards the third millennium and contribute to render our metal dell’alluminio nel terzo millennio e rendere così il nostro metallo più more competitive, more known and more used. competitivo, più conosciuto e più impiegato. To all of you a warm welcome and a wish for a good Aluminium Two A voi tutti un caldo benvenuto e un augurio di Buon Aluminium 2000 a Milano. Thousand in Milano.

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MADE expo 2013

ADE expo is Italy’s most popular building construction show. The international event is held every two years and is acknowledged as a privileged meeting place for operators and professionals across the industry. The figures for the 2013 event are more than enough to back up that claim: over 1,500 exhibitors, 231,729 visitors, including 31,235 from countries other than Italy, and more than 100 selected foreign delegations. Six highly specialised vertical shows embody MADE expo’s response to the industry’s need to match demand with supply with an increasingly international outlook. The six shows are: Construction and Building Site, Building Envelope and Windows, Interiors and Finishings, Cities and Landscape, Software and Hardware, Energy and Plants. The show is also valued for its ability to stay ahead of the curve with the full gamut of innovations across the entire sector. MADE expo is indeed a comprehensive showcase of the best quality, most competitive products to be found in today’s construction industry: visitors to the Building Envelope and Windows section, for instance, will view products encompassing every stage of the window manufacturing process; the Interiors and Finishings area covers everything from the most minute component to the most awesome designer products. MADE expo’s front-line role is further enhanced by its partnerships with the leading Italian trade associations, including ATECAP (Economic-Technical Association of Ready-Mixed Concrete Producers), ASSOBETON (National Italian Association of Precast Concrete Producers) and ACAI (Italian Association of Steel Constructors) in the construction industry, and UNCSAAL (Italian association of aluminium, steel and alloy window frames), FederlegnoArredo (Italian Federation of Wood, Cork, Furniture and Furnishing Industries), PVC Forum Italia and the EXO Outdoor Excellence Consortium for the Building Envelope and Windows show. A major drawcard at MADE expo 2013 is the MADE 4 CERAMIC project. The foremost names in world class ceramics will be on hand to interact with visitors and illustrate the most notable features, applications and quality of their products. The event will set new standards and redefine the whole concept of ceramics, to meet the needs of the construction industry over the coming years. MADE expo: the future of the construction and design industry is within reach, at the Milan Fairgrounds Rho from 2 to 5 October 2013. Per ulteriori informazioni: www.madeexpo.it

ADE expo è la fiera biennale internazionale dedicata al mondo delle costruzioni più visitata in Italia, un punto di incontro privilegiato per gli operatori del settore. I numeri della scorsa edizione lo confermano: oltre 1.500 espositori, 231.729 presenze, di cui 31.235 estere, più di 100 delegati esteri selezionati. Sei saloni verticali fortemente specializzati sono la risposta di MADE expo alle esigenze delle aziende per garantire l’incontro tra domanda e offerta in una prospettiva sempre più internazionale: Costruzioni E Cantiere, Involucro E Serramenti, Finiture E Interni, Città E Paesaggio, Software E Har Hardware, Energia E Impianti. Un prodot dotto fieristico completo, riconosciuto com come momento di massima rappresen sentazione delle innovazioni. MADE expo si conferma quindi una veMA trin trina completa dove è possibile conoscere prodotti realmente qualitativi e sc co competitivi, con uno sguardo completo a tutta l’offerta merceologica della filiera costruzioni, come ad esempio per il Salone Involucro E Serramenti p dove è rappresentato l’intero procesd sso di lavorazione dei serramenti e per iil Salone Finiture E Interni, dove è p possibile trovare l’intera gamma dei prodotti dal componente al prodotto design. MADE expo rafforza il suo ruolo di primo piano anche grazie alle importanti collaborazioni con le principali Associazioni del settore, tra cui ATECAP, ASSOBETON e ACAI, relativamente al mondo costruzioni, e con UNCSAAL, FederlegnoArredo PVC Forum Italia e Consorzio EXO per il Salone Involucro E Serramenti. A MADE expo 2013 trova spazio il progetto Focus sulla Ceramica MADE 4 CERAMICS. Un padiglione dove le eccellenze del settore ceramico daranno vita ad un continuum interattivo e virtuoso, per illustrare e far emergere caratteristiche, applicazioni e qualità del prodotto: un percorso di ridefinizione dinamica del mercato della ceramica utile a soddisfare le esigenze del mondo delle costruzioni nei prossimi anni. MADE expo: il futuro per costruire e progettare è a Fiera Milano Rho dal 2 al 5 ottobre 2013. Per ulteriori informazioni: www.madeexpo.it

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Adolfo Acquati: Enamelling lines

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Loris Rossi: Surface treatment on aluminium

Ernesto Caldana: Coil coating pretreatment Michele Cattarin: Electrostatic application of powder coatings EDITOR IN CHIEF/ DIRETTORE RESPONSABILE

The first international magazine for surface treatments

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2013 4rd YEAR Bimonthly N°20-March/April

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