ipcm® 2010 n. 6

The first international magazine for surface treatments

ipcm

TM

INTERN A TIONAL PAINT&COATING MAGAZINE

2010 1st YEAR Bimonthly N째6-November www.eosmarketing.eu

November2010 ANALYSIS

EDITORIAL

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The benefits of quality control L’utilità del controllo qualità

06

Zero impact: reality or utopia?

L’impatto zero: realta’ o utopia?

Pag. 24

BRAND-NEW

FOCUS ON TECHNOLOGY Cataphoretic electrodeposition components of pulleys at Agla Power Transmission S.p.A. 16 Elettrodeposizione cataforetica su particolari di pulegge presso Agla Power Transmission S.p.A. Innovative painting system for windows and doors components 24 Sistema innovativo di verniciatura per componenti di serramenti

Pag. 58

The search for extreme quality in powder finishes for bicycles 32 La ricerca dell’estrema qualità nella finitura a polveri di biciclette

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Evaluation of spray painting efficiency in industrial applications 40 Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali A new system for precision technical cleaning with micro-pellets of dry ice 52 Un nuovo sistema per la pulizia industriale di precisione con microgranuli di ghiaccio secco 58

CONTENTS

Saving energy and costs in automotive painting Risparmio di energia e costi nella verniciatura dell’auto

microwave method for drying water-paint layers on metallic supports (aqueous component removal) 64 Tecnologia con microonde per l’asciugatura di vernici base acqua su supporti metallici (rimozione della componente acquosa)

November2010 Pag.86

TRADE FAIRS&CONFERENCES

ZOOM ON EVENTS

BUSINESS TRAINING Sector Analysis – Second part 86 Analisi di Settore – Parte seconda

IPCM - PROTECTIVE COATING SECTION P r o t e c t i v e c o at i n g /E D ITORIA L Pag. 3

Protective coating/HIG H L IG H T S The anti-corrosion industry puts itself at the forefront in the dramatic reduction of solvents in paints 2 Il settore anticorrosione si pone all’avanguardia nel ridurre drasticamente i solventi dalle pitture Protective coating/innovations Fluoropolymer coatings: how to addvalue to 3 myriad industrial products Vernici fluoropolimeriche: come creare valore aggiunto a una vasta gamma di prodotti industriali Protective coating/BRAND NEW 9 RustProof® corrosion protection system Sistema di protezione anticorrosiva a polveri RustProof® 11 International Paint International Paint

CONTENTS

Protective coating/ZOOM ON EVENTS 12 The certification of the Frosio Inspectors in Italy La certificazione degli ispettori Frosio in italia

EDITORIAL

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he crisis has been overcome.

This has been the feeling shared on different levels in the world industry during these last few months of 2010.

Since last September, a couple of internationally significant exhibitions, addressed to different industrial sectors, have taken place – all sharing some signals of the consolidation of the economy and production recovery, together with growth expectations.

The aluminium industry, which gathered at the end of October in the international exhibition Aluminium 2010 in Essen, has finally left the crisis behind: after the sudden fall of the last year, the first six months of 2010 were marked by an exciting +30%.

At the beginning of November, during the K 2010 in Düsseldorf, an important triennial trade fair for the rubber and plastic industries, a substantial boost to the growth was recorded, together with the strong will of the over 220,000 visitors to invest again in equipment and technology. In the first days of October the BI-MU 2010, in Milan, has spotlighted the mechanics sector, with a trend which mirrors exactly the current economic moment, that is, with a good turnout, but also with a word of caution about the actual investment capacity for 2011. On the occasion of the BI-MU, the research office ANIMA (the Italian mechanics industry national associations federation), in cooperation with SDA Bocconi, has carried out a financial-economic analysis of the finishing equipment manufactures sector for 2006-2009. This study has pointed out some significant aspects of the evolution of the financial-economic management of the companies working in this field. While in 2009 they had experienced a clear worsening of all the main income and efficiency indicators, the capitalisation and the financial soundness of the companies have been improving during these last four years – a highly significant trend, if we take into consideration the “alarming” initial conditions of 2006. Also the liquidity indicators denote a gradual and constant improvement for the whole field.

IPCM ends this first year of existence laying stress again on the equipment innovations which, combined with highly technological finishing products, guarantee the reduction of the environmental impact, the energy and processes efficiency and savings of the raw materials costs. Excellent reasons to start to invest again.

Editor-in-chief Direttore Responsabile

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a crisi è superata.

Questo è il sentore che accomuna a più livelli l’industria internazionale in questi ultimi mesi del 2010.

Dallo scorso settembre ad oggi si sono svolte alcune manifestazioni fieristiche di rilevanza mondiale in comparti industriali diversi, accomunate da segnali di consolidamento della ripresa economica e produttiva, unitamente ad aspettative di crescita. L’industria dell’alluminio, riunitasi a fine ottobre presso la fiera internazionale Aluminium 2010 a Essen, ha finalmente lasciato la crisi dietro a sé: il settore, dopo il declino brusco dello scorso anno, ha segnato un esaltante +30% nei primi sei mesi del 2010. I primi di novembre il K 2010 di Düsseldorf, manifestazione triennale di riferimento per il settore della gomma e della plastica, si è chiuso segnando forti impulsi di crescita e registrando, fra gli oltre 220.000 visitatori una grande voglia di tornare ad investire in impianti e tecnologia. BI-MU 2010 a Milano i primi di ottobre ha invece acceso i riflettori sul comparto della meccanica, con un andamento che riflette esattamente il momento economico attuale, ossia con un’affluenza di pubblico positiva ma anche con qualche cautela sulla reale capacità di investimento per il 2011.

Nell’ambito della BI-MU, l’ufficio studi ANIMA (Federazione delle Associazioni Nazionali dell’Industria Meccanica Varia ed Affine) in collaborazione con SDA Bocconi, ha condotto un’analisi economico finanziaria del comparto costruttori impianti di finitura nel quadriennio 2006-2009. Dallo studio sono emersi degli aspetti rilevanti dell’evoluzione della gestione economico-finanziaria delle imprese del settore. Se nel 2009 le imprese hanno sperimentato un marcato peggioramento di tutti i principali indicatori di redditività ed efficienza della gestione, la patrimonializzazione e la solidità patrimoniale delle aziende del comparto rappresentano invece due indici positivi e in netto miglioramento nel quadriennio, una tendenza particolarmente significativa se si considerano le condizioni “preoccupanti” di partenza del 2006. Anche gli indicatori di liquidità indicano un progressivo e costante miglioramento per il settore nel suo complesso.

IPCM chiude questo primo anno di vita ponendo l’accento ancora una volta sulle innovazioni impiantistiche che, in combinazione con prodotti di finitura altamente tecnologici, garantiscono riduzione dell’impatto ambientale, efficienza energetica ed operativa, risparmio sui costi delle materie prime. Tutti ottimi motivi per tornare ad investire.

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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The benefits of quality control L’utilità del controllo qualità Ivano Pastorelli

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n my opinion, the quality control concept is far too overused, to the point that it has assumed the shape of a panacea, a cure-all. I often reflect on this during my training courses, or during the consulting work that I do with the production units of the best companies.

Therefore, I consider it appropriate to recall shortly what the quality control is, for what it is used and for what it should be needed.

First of all, I would like to remember that the term “regulations” (UNI - ISO - ASTM etc.) refers to a series of analytical rules globally examined and accepted to identify the surface characteristics which, in our case, a painted product, aside from its added value, must have.

The regulations qualify the characteristics of the desired finishing and help to avoid potential complaints from the customer – namely, the tests provided for by the regulations are reproducible in the same manner all across the world, but they can also be customised. As a consequence, the finishing agreed upon by supplier and customer can be measured by both parts in the same way and with well defined quality values.

The quality control, in the field of finishing in general, and for the painting in particular, also helps to define the appearance and to control the resistances needed, with the information about the minimum tolerances accepted by the purchaser. As for the instrument tests regarding the appearance, they are proving to be more and more important, and more and more stringent in the case of the high added value and high design content products, as in the automotive, yachting and aeronautics fields. It is here that the regulations specifying the test procedures become vital. Nonetheless, the regulations can

04 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

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l controllo qualità è, a mio avviso, una formula fin troppo abusata oggi, a tal punto da configurarsi come una panacea per tutti i mali. Questa riflessione mi sovviene spesso durante i corsi di formazione, oppure durante le consulenze svolte presso le unità produttive delle migliori aziende.

Ritengo quindi utile ricordare brevemente cos’è, a cosa serve ed a cosa dovrebbe servire il tanto declamato controllo qualità. Innanzitutto mi preme ricordare che il termine “normativa” (UNI - ISO – ASTM ecc.) richiama delle regole analitiche vagliate ed accettate globalmente per identificare le caratteristiche superficiali che (nel nostro caso) deve possedere un manufatto verniciato, indipendentemente dal suo valore aggiunto. Le normative servono per qualificare le caratteristiche della finitura voluta ed evitare possibili contestazioni da parte della propria clientela: le prove previste dalle normative sono, infatti, riproducibili allo stesso modo in tutto il mondo, ma prevedono anche la possibilità di personalizzarle in base alle proprie esigenze. Di conseguenza, la finitura concordata tra un fornitore e il proprio cliente è misurabile per entrambi allo stesso modo e con dei valori ben definiti all’interno di un sistema di qualità. Il controllo qualità, nel campo della finitura in genere, e nella verniciatura in particolare, serve anche a definire l’aspetto visivo e a controllare le resistenze richieste, con l’indicazione delle tolleranze minime accettate dal committente.

Per quanto riguarda le verifiche strumentali dell’aspetto visivo, esse si rivelano sempre più importanti e restrittive per i prodotti ad alto valore aggiunto e ad alto contenuto di design, come accade nei settori dell’automotive, dello yachting o dell’aeronautica. E’ qui che diventano fondamentali le normative, che precisano le modalità di esecuzione delle prove. Ma le normative possono

ANALYSIS

also be customised. I will explain myself with an example. A producer of washing machines, to test the resistance in salt spray chamber, can make use of the ASTM B 117, but it can also take a step forward. Namely, it can agree an additional test with its painting subcontractor, pointing out that the same test has been carried out on painted panels on which a common detergent – an element that may change the characteristics of a painted surface – has deposited and dried. In this case, it is necessary to add an S (special) when mentioning the regulations, underlining that it concerns the field of washing machines and that it was agreed beforehand between purchaser and executor (subcontractor).

The most difficult question is “for what the quality control should be needed”.

It has been ascertained that the quality control determines and verifies the surface characteristics, qualifies a finishing and guarantees the desired quality of a coating in order to avoid subjective criticisms – but above all it should help to refine the whole production process. For example, if pin holes – i. e. microporosity on the surface – are detected on the coating, it will be necessary to check and adjust some process parameters (flash-off times before the polymerisation, catalysis and dilution times, etc.). If variations in the brightness time of the coating or variable haze occur, it will be necessary to verify the application phase, focussing on the atomisation during the paint spraying, or the preparation of the paint, checking if it is correctly mixed, especially in the presence of catalysts or cross-link accelerators. These few examples prove that the quality control also helps to vary, improve and optimise the finishing process and to save time and money. Unfortunately, as far as I am concerned, this crucial effect of optimising the process stemming from the quality control is underestimated.

anche essere personalizzate. Mi spiego con un esempio. L’azienda che produce lavatrici, per testare la resistenza in nebbia salina può avvalersi della ASTM B 117 ma può fare un passo in più. Ossia può concordare con il proprio terzista di verniciatura un test aggiuntivo, specificando che la stessa prova è stata eseguita su dei lamierini verniciati dove è stato depositato ed asciugato del detersivo di uso comune, un elemento che può variare le caratteristiche della superficie verniciata. In questo caso è necessario aggiungere un S (special) alla citazione della Normativa, specificando che riguarda il settore delle lavatrici e che è stata concordata preventivamente fra committente ed esecutore (o terzista). La risposta più difficile è invece alla domanda “a cosa dovrebbe servire“ il controllo qualità. È assodato che il controllo qualità serve a determinare e testare le caratteristiche superficiali e a qualificare una finitura, a garantire la qualità del rivestimento concordata per non incorrere in contestazioni soggettive, ma soprattutto dovrebbe servire a mettere a punto l’intero processo produttivo.

Per fare un esempio, se si rilevano sul rivestimento dei pin hole (‘punti di spillo’), ossia microporosità superficiali, sarà necessario controllare e tarare alcuni parametri di processo (tempi di appassimento prima della polimerizzazione, tempi di catalisi e diluzione…).

Se si verificano variazioni nel tempo della brillantezza del rivestimento o velature (haze) incostanti, sarà necessario controllare la fase applicativa, e in particolare l’atomizzazione durante la spruzzatura della vernice, o ancora la preparazione del prodotto verniciante, se è miscelato correttamente specialmente in presenza di catalizzatori o acceleratori di reticolazione.

Questi pochi esempi dimostrano come il controllo qualità serva anche per variare, migliorare, ottimizzare il processo di finitura e risparmiare tempo e denaro. Purtroppo questo importante ruolo di ottimizzazione del processo derivante dal controllo qualità è a mio avviso sottovalutato.

ZERO IMPACT: REALITY OR UTOPIA? L’impatto zero: realta’ o utopia?

Paolo Gronchi, Politecnico di Milano, Dept. of Chemistry, Materials and Chemical Engineering “Giulio Natta”, member of the Technical-Scientific Committee of PoliEFUN

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he idea of the zero impact factory as a utopia is a belief to be called into question.

Perhaps we define it utopia because the goal seems farther and farther as we near it, but the industry, particularly in the surface treatment and chemical fields, is constantly offering new technologies aimed at reducing the impact of the industrial activities on the environment.

In order to solve the environmental problems, the technological way is the only one practicable: nowadays, the transition towards technologies which are safer for the environment is already underway, but at different paces, since it depends greatly on the perception of the link between these elements: innovation (research) <– economic advantage –> environment.

The economic side, which is essential for each and every entrepreneur, is boosted from the fact that the customers appreciate more the environmentally friendly products. The reduction of the environmental impact is accomplished, nowadays, by what we call sustainable development, practicable with the already existing technologies, but outlining deeply innovative changes. In order to reach this goal, it is important to be persevering and to insist on a far-ranging research, on many different themes, trying to understand in which one of them there will be the basis for the innovation.

The acronym BAT, i.e. Best Available Technologies, identifies the effort of the industry towards the sustainable development, or towards the adoption of the best available technologies in relation with the prevention and the control of the pollution. The European Commission, instructed to identify the most important BAT, so far (the last version of the BREF was issued in 2007, Ed.), arranged the “work” lines (or “generic BAT”) determined in the field of the surface treatment in 15 points: 1. Equipment design, building and functioning

06 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

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he la fabbrica ad impatto ambientale zero sia un’utopia è una convinzione da mettere in discussione. Forse parliamo di utopia perché il traguardo pare allontanarsi man mano che ci si avvicina ma l’industria, in particolare quella dei trattamenti di superficie e della chimica, propone continuamente nuove tecnologie per ridurre l’impatto delle attività industriali sull’ambiente.

La via tecnologica è l’unica praticabile per la soluzione dei problemi ambientali: la transizione verso l’adozione di tecnologie sicure per l’ambiente oggi è già in atto, ma viaggia con velocità diverse poiché dipende fortemente dalla percezione del legame fra questi elementi: Innovazione (ricerca) <– vantaggio economico –> ambiente.

La spinta economica, irrinunciabile per ogni imprenditore, è potenziata dal fatto che i consumatori apprezzano maggiormente i prodotti che rispettano l’ambiente. La tensione verso la riduzione dell’impatto ambientale oggi si realizza in quello che chiamiamo sviluppo sostenibile, che si può attuare con la tecnologia esistente, ma che prospetta cambiamenti fortemente innovativi.

Per raggiungere questi traguardi occorre molta tenacia, insistere su una ricerca ad ampio raggio, su tanti temi diversi, alla ricerca di quello che tra essi costituirà innovazione. BAT, ossia Best Available Technologies, è l’acronimo che identifica la tensione dell’industria verso lo sviluppo sostenibile, ossia verso l’adozione delle migliori tecnologie disponibili in relazione alla prevenzione e al controllo dell’inquinamento. La Commissione Europea, incaricata di individuare le BAT più importanti, fino ad oggi (l’ultima versione del BREF è del 2007, N. d. R.) organizzava le linee di “lavoro” individuate (o “Generic BAT”) nel settore trattamento superfici in 15 punti: 1. Design dell’impianto, costruzione e funzionamento

ANALYSIS

2. Monitoring 3. Reduction of the water consumption and/ or preservation of raw materials in the waterbased treatments 4. Processes 5. Reduction to the minimum of the energy consumption 6. Raw materials management 7. Surface treatment systems, application and drying/polymerisation 8. Cleaning 9. Use of less dangerous substances (substitution) 10. Treatment of the gaseous emissions 11. Particulate discharged in the atmosphere by the spraying of paint 12. Waste water 13. Materials recycling and waste management 14. Noise 15. Protection of the aquifer and sites demolition.

2. Monitoraggio 3. Riduzione del consumo di acqua e/o preservazione di materie prime nei trattamenti a base d’acqua 4. Processi 5. Riduzione al minimo del consumo di energia 6. Gestione delle materie prime 7. Sistemi per il trattamento delle superfici, applicazione e asciugatura/polimerizzazione 8. lavaggio 9. utilizzo di sostanze meno pericolose (sostituzione) 10. trattamento delle emissioni aeriformi e dei reflui gassosi 11. particolato scaricato in atmosfera dalla spruzzatura di vernice 12. acque reflue 13. recupero dei materiali e gestione dei rifiuti 14. rumore 15. protezione delle falde acquifere e smantellamento dei siti.

At this stage, a question arises: is one of the different development lines more innovative than the others, or are they equally worth? If we consider that every activity in the field of the surface treatment – complex and touching many other fields – is multidisciplinary, it is a matter of fact that every development line must refer to different technologies and include different innovation lines. Because of this technological consequentiality, it is difficult to judge the effect of every new proposal, individually considered.

Nevertheless, an evaluation method for the processes eco-compatibility does exist: it is the LCA (Life Cycle Analysis) method, which, in its various applications and variations, has already proven very useful. At any rate, in the field of the surface treatment, the challenge to the impact on the environment is already in act, because the entrepreneurs have realised its importance: research, innovation, economy, environment are the key words of the development, both present and future.

La domanda che sorge spontanea è se tra le linee di sviluppo ve ne sia una più innovativa dell’altra o se tutte abbiano lo stesso valore.

Se consideriamo che ogni attività del settore del trattamento delle superfici (complesso e trasversale a molti altri settori) è multidisciplinare, è un dato di fatto che qualsiasi linea di sviluppo deve fare riferimento a più tecnologie e comprendere più linee di innovazione. A causa di questa consequenzialità tecnologica, giudicare l’effetto di ogni nuova proposta, singolarmente presa, risulta difficile. Esiste però un metodo di valutazione dell’ecocompatibilità di processi di questo tipo: il metodo LCA (Life Cycle Analysis) che, nelle sue varie applicazioni e variazioni, si è già dimostrato molto utile. La sfida all’impatto sull’ambiente da parte del settore del trattamento delle superfici è comunque in atto, poiché l’imprenditore ne ha capito l’importanza: ricerca, innovazione, economia, ambiente sono le parole chiave dello sviluppo presente e futuro.

BRAND-NEW BASF Coatings Spa sells production site in Burago Molgora (MB – Italy) to Alcea Industries Srl BASF Coatings cede il sito produttivo di Burago Molgora (MB) ad Alcea Industries Srl

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ast September 23, 2010 a contract has been signed between Alcea Industries Srl and BASF Coatings Spa for the acquisition of BASF Coatings’ line of business industrial coatings. In addition to the manufacturing facility for liquid paint in Burago Molgora (MB, Italy), the transaction encompasses the business of BASF Coatings Spa with anodic, electrodesposition coatings for home appliances, heating and general industry and liquid paints for Automotive Supply Metal (ASM) as well as the related customer portfolio.

Employees working in these businesses will transfer to Alcea Industries Srl which is part of Alcea Group.

Both companies will work together closely during the transition period to ensure a seamless support of all customers.

“With Alcea Industries Srl we found a competent partner and safe harbour for our employees and our customers. We opted for a solution that ensures continuous supply of high-quality products to our customers” said Renato Chiesa, Managing Director of BASF Coatings Spa. “Our Italian Coil Coatings business will be further supplied by BASF’s European network at the well-known high level of quality, service and reliability”, added Dr. Wolfgang Kranig, Vice President Pre-Coatings Europe.

BASF’s business in Italy for Automotive OEM coatings and Refinish coatings are not affected by the transaction. BASF will also continue to market and to grow Salcomix brand and products for small industry. Employees working within the businesses that will not be transfer to Alcea Industries Srl will relocate from Burago to BASF’s site in Cesano Maderno (MB, Italy) in 2011.

Alcea Group employs about 350 workers and employees parted among its three plants located near Milan, Italy (AlceaMPM in Senago, Pulverit in Milan and WIP in Vignate) and among its three production sites abroad, in Poland (Pulverit Polska with Alcea Polska), France (Alcea France) and Brazil (Pulverit do Brasil).

The marketing and selling of products is up to a thick net of dealers and to Alcea Group’s commercial agencies in Germany (Pulverit Deutschland), Romania (AP Vopsele), Czech Republic (Alcea CR), Russia and CSI Countries (PICSAR Coatings).

A new plant in the area of Alabuga, Russia, is currently being implemented.

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o scorso 23 settembre 2010 è stata firmata l’acquisizione da parte di ALCEA Industries Srl del ramo d’azienda vernici industriali BASF Coatings.

ALCEA Industries Srl acquisisce lo stabilimento produttivo di Burago Molgora per la produzione dì vernici industriali e le attività di ricerca, sviluppo, e commercializzazione. La cessione comprende un contratto di distribuzione per la tecnologia catodica e un accordo di licenza relativo alle vernici liquide per il settore Automotive Supplier Metal (ASM) e Commercial Transport (CT), come pure il relativo portafoglio clienti. I dipendenti di questi settori verranno trasferiti ad Alcea Industries Srl, società controllata al 100% da Alcea Srl di Senago. Entrambe le aziende lavoreranno in stretta collaborazione durante il periodo di transizione, per garantire un valido supporto a tutti i clienti. “Con Alcea Industries Srl abbiamo trovato un partner affidabile e competente e un porto sicuro per i nostri dipendenti e i nostri clienti. Abbiamo optato per una soluzione che garantisse ai nostri clienti la continuità nella fornitura di prodotti di alta qualità”, ha spiegato Renato Chiesa, Amministratore Delegato di BASF Coatings Spa. “I prodotti destinati al settore Coil Coatings verranno forniti dalla rete europea BASF con i ben noti ed elevati livelli di qualità, assistenza e affidabilità,” ha aggiunto il dottor Wolfgang Kranig, Vice Presidente Pre-Coatings Europe.

Le divisioni BASF per le vernici Automotive OEM e Refinish in Italia non verranno coinvolte da questa cessione, e BASF continuerà inoltre a commercializzare e a incrementare i prodotti e il marchio Salcomix per la piccola industria. I dipendenti che lavorano nei settori non oggetto della cessione del ramo d’azienda verranno trasferiti dalla sede BASF di Burago (MB) a quella di Cesano Maderno (MB). Il gruppo Alcea da lavoro a circa 350 collaboratrici e collaboratori suddivisi nei tre attuali stabilimenti in provincia di Milano (AlceaMPM Senago, Pulverit Milano e WIP Vignate) e in tre unità produttive in Polonia (Pulverit Polska con Alcea Polska, Francia (Alcea France) e Brasile (Pulverit do Brasil).

La commercializzazione dei prodotti avviene oltre che per tramite di una fitta rete di rivenditori anche con le società commerciali del gruppo in Germania (Pulverit Deutschland), Romania (AP Vopsele), Repubblica Ceca (Alcea CR), Russia e paesi CSI (PICSAR Coatings). In Russia è in realizzazione un nuovo stabilimento nella zona di Alabuga.

08 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

Major new contract for Dürr in China Per Dürr un importante nuovo contratto in Cina

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eptember 30, 2010 – Dürr is the general contractor in building a new paint shop in the southern Chinese city of Changsha. The client for this order is GAC Fiat, a joint venture of the Italian Fiat Group with the local automobile manufacturer Guangzhou Automobile Group.

The contract includes the construction of the complete paint shop: from pre-treatment and dip coating to underbody protection, and from primer to basecoat and topcoat.

It also includes conveyor systems and equipment for the workspaces.

In addition to drying ovens, the equipment for media production and supply as well as the factory ventilation are included the scope of services from Dürr.

16 Dürr type EcoRP L033 painting robots provide fully automatic exterior painting. Interior painting is to take place at manual workplaces that will also be delivered by Dürr along with the entire paint supply system.

Dürr is equipping the UBS line with a robot station with two EcoRS 16 robots and the application technology for automatic underbody protection.

Seam sealing is done manually – here as well, Dürr will provide material supply.

With this contract Dürr benefits from its international presence with a local workforce in China of around 700 employees. With the contract from GAC Fiat, project teams in Germany and Italy will work together with the Chinese colleagues.

The plant in Changsha works with water-based paints for the primer and base coat and will go into operation by the summer of 2012.

For further information: www.durr.com

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0 settembre 2010 - Dürr si aggiudica da sola l’appalto per la costruzione di un nuovo impianto di verniciatura nella città di Changsha nella Cina meridionale. Il cliente di questo ordine è GAC Fiat, una joint venture del Gruppo Fiat con il produttore locale di automobili Guangzhou Automobile Group. Il contratto prevede la costruzione di un impianto di verniciatura completo: dal pretrattamento e cataforesi alla protezione sottoscocca, dall’applicazione del primer alle basi e al trasparente di finitura. Include anche i sistemi di trasporto e le apparecchiature per le postazioni di lavoro, i forni di polimerizzazione , nonché gli impianti per la produzione e distribuzione delle utilities così come i sistemi di condizionamento dello stabilimento.

16 robot di verniciatura Dürr della gamma EcoRP L033 realizzano la verniciatura completamente automatica degli esterni. La verniciatura degli interni si effettuerà in postazioni manuali che saranno fornite anch’esse da Dürr nell’ambiti delll’intera fornitura del sistema di verniciatura. Dürr equipaggerà la linea UBS (protezione sottoscocca) con una stazione dotata di due robot EcoRS 16 utilizzando una tecnologia di applicazione automatica della protezione sottoscocca.

La sigillatura delle giunzioni è manuale – anche in questo caso, Dürr si occuperà della fornitura dei materiali. Con questo appalto Dürr trarrà vantaggio dalla sua presenza internazionale che conta su uno uno staff in Cina di circa 700 dipendenti.

Team di progettazione ubicati in Germania e in Italia lavoreranno insieme ai colleghi cinesi nell’ambito dell’appalto GAC Fiat, L’impianto di Changsha, in funzione per l’estate del 2012, utilizzerà vernici all’acqua per fondi e basi colorate.

Per ulteriori informazioni: www.durr.com

Happy Birthday TIGER! Buon compleanno TIGER!

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IGER Coatings celebrated its 80th anniversary with a big festive event for its staff. The TIGER Group’s Managing Director and majority owner Kurt Berghofer emphasised what a success TIGER Coatings’ go-ahead worldwide strategy has been for the company, and encouraged everyone to keep up the good work.

For further information: www.tiger-coatings.com

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IGER Coatings ha celebrato il suo 80° anniversario con una grande festa per il suo personale. Il Direttore Generale e socio di maggioranza Kurt Berghofer ha enfatizzato come la strategia dinamica e intraprendente a livello mondiale sia stata un successo per l’azienda, e ha incoraggiato ciascuno a continuare l’ottimo lavoro.

Per ulteriori informazioni: www.tiger-coatings.com

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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BRAND-NEW Elcometer announce two new climatic gauges Elcometer presenta due nuovi strumenti climatici

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lcometer Limited has introduced two new digital hygrometers to their product range: - the Elcometer 308 Hygrometer, a quick, simple and accurate gauge for Relative Humidity and Surface Temperature measurement; - the Elcometer 309 Delta T Hygrometer, a quick, simple, accurate pass/fail gauge for determining the difference between the dewpoint temperature and the surface temperature (Delta T) and the Relative Humidity.

Paint manufacturers specify certain application parameters in their data sheets to ensure the optimum service life for the coating. Painting when the appropriate climatic conditions are not achieved can be detrimental to the coating and cause premature failure.

The Elcometer 308 has been specifically designed for use in very hot climates where the surface temperature of the substrate can often exceed the coating manufacturer’s recommended limits. It is an easy, user-friendly gauge, which with one button provides surface temperature and relative humidity readings.

The traditional method of using a sling or whirling hygrometer combined with a surface temperature thermometer and a dewpoint calculator is prone to errors resulting in misleading values for the dewpoint temperature and the relative humidity.

The Elcometer 309 has been designed to be the entry-level climatic gauge, expanding Elcometer’s range of Climatic Condition measurement. Internal limits in the gauge warn the User when either the Delta T (ΔT) and/or the Relative Humidity (%RH) are exceeded with an on-screen indication and red flashing LED’s.

The well established Elcometer 319 Digital Dewpoint Meter with Bluetooth™ communication, is an ideal solution for those inspectors who require additional climatic information, including relative humidity, air, surface and dewpoint temperatures as well as calculated wet and dry bulb temperatures. The Elcometer 319 is available in two software versions. The 319 Standard measures RH, air and surface temperature and calculates the dewpoint temperature, providing a 10-reading rolling memory of data sets.

The 319 Top has the Bluetooth™ communications feature and a memory capacity for up to 40,000 data sets in up to 999 different batches. The ElcoMaster™ data management software supports the 319 Top version.

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lcometer Limited ha aggiunto due nuovi igrometri digitali alla propria gamma di prodotti: - l’igrometro Elcometer 308, uno strumento veloce, semplice e accurato per la misurazione dell’umidità relativa e della temperatura superficiale; - l’igrometro Elcometer 309 Delta T, uno strumento veloce, semplice, con accurati valori di soglia per la determinazione della differenza tra la temperatura del punto di rugiada, la temperatura superficiale (Delta T) e l’umidità relativa.

I produttori di vernici specificano certi parametri applicativi nelle loro schede tecniche per garantire una durata ottimale della vernice. Verniciare senza le adeguate condizioni climatiche può essere dannoso per la vernice e causarne il degradamento prematuro. L’Elcometer 308 è stato progettato specificatamente per l’utilizzo in climi molto caldi dove la temperature superficiale del substrato può abbondantemente eccedere i limiti posti dal produttore di vernici. È uno strumento semplice da utilizzare, con un solo pulsante fornisce letture della temperatura superficiale e dell’umidità relativa. Il metodo tradizionale che prevede l’uso di un igrometro a fionda o rotante in combinazione con un termometro per la temperatura superficiale e di un calcolatore del punto di rugiada è soggetto ad errori che sfociano in valori fuorvianti del punto di rugiada e dell’umidità relativa.

L’Elcometer 309 rappresenta l’entry-level degli strumenti climatici, ed espande la gamma Elcometer per la misurazione delle condizioni climatiche. Se si supera il Delta T (ΔT) e/o l’umidità relativa (%RH), limiti interni allo strumento avvertono l’utilizzatore con un’indicazione sullo schermo e un led rosso lampeggiante.

L’affermato Elcometer 319 Digital Dewpoint Meter con comunicazione Bluetooth™, è la soluzione ideale per quegli ispettori che hanno bisogno di informazioni ulteriori sulle condizioni climatiche, compresa l’umidità relativa e la temperatura dell’aria, della superficie e del punto di rugiada, ma anche il calcolo della temperatura di bulbo secco e di bulbo umido.

L’Elcometer 319 è disponibile con due versioni di software. Il 319 Standard misura umidità relativa, temperatura dell’aria e della superficie e calcola la temperatura del punto di rugiada, fornendo una memoria di dieci letture per serie di dati. Il 319 Top utilizza un dispositivo di comunicazione via Bluetooth™ e ha una capacità di memoria fino a 40.000 serie di dati in 999 lotti differenti. Il software di gestione dei dati ElcoMaster™ supporta la versione 319 Top.

10 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

About Elcometer Elcometer Limited have been world innovators for more than 60 years, developing a comprehensive range of inspection and test equipment for both the surface coatings and concrete industries.

Other products include physical test equipment, adhesion, porosity & holiday detection. Elcometer also develops and supplies Statistical Process Control Software and Data Management Software for inspection processes.

For more information www.elcometer.com.

Elcometer Elcometer Limited è un’azienda innovatrice a livello mondiale da oltre 60 anni, sviluppando una gamma completa di strumenti di ispezione e controllo per l’industria sia dei rivestimenti superficiali che del cemento. Altri prodotti includono apparecchiature per prove fisiche, di adesione, misura della porosità e dei difetti della verniciatura.

Elcometer sviluppa e fornisce anche software per il controllo di processo statistico e software per la gestione dei dati per i processi ispettivi. Per ulteriori informazioni www.elcometer.com.

The Elcometer 308 Hygrometer Showing the Dual Readings for Ts (Surface Temperature) and RH (Relative Humidity)

The Elcometer 309 Delta T Hygrometer Showing the Dual Readings for RH (Relative Humidity) and ΔT (Delta T)

L’igrometro Elcometer 308 mostra la duplice lettura della Ts (temperatura superficiale) e dell’umidità relativa

L’igrometro Elcometer 309 Delta T Mostra la duplice lettura dell’umidità relativa e del ΔT (Delta T)

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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BRAND-NEW Rösler ® Drag Finishing process Processo Drag Finishing Rösler®

T

he new generation of Rösler drag finishing machines combines functionality with innovative equipment design which allows easy entry into professional drag finishing technology. Highlights: • powerful drive unit with two separately adjustable drive systems • ergonomic machine operation with front loading and touchscreen controls • consistent component quality due to constant process parameters • permanent homogeneous media mixture due to effective media classification screen • customized solutions available: basic model includes manually changeable process bowl, advanced model includes multiple process bowls that automatically shuttle based on the current process step.

The system is suitable for the following finishing processes: surface grinding, de-burring, edge breaking and radiusing, surface smoothing, high gloss polishings(wet/dry). Examples of applications: orthopedic implants (knee and hip joints); tablet punches, plunges; dental implants; various gears and pinions; tool clamping systems, tool holders; milling tools (finishing of cutting edge and chip flute treatment); engine components (cams, connecting rods, pistons, valves); ball valves; parts for aerospace turbines; tool and die applications; decorative parts.

Technical data

L

a nuova generazione di macchine drag finishing Rösler combina la funzionalità con un design innovativo, che rende la tecnologia professionale drag finishing facile e accessibile. Caratteristiche principali: • unità di azionamento performante con due sistemi di motorizzazione regolabili separatamente • macchina ergonomica con carico frontale e controlli touchscreen • qualità dei componenti costante grazie ai parametri di processo fissi • miscela di abrasivi sempre omogenea grazie all’efficace rete di separazione per la classificazione dei media • possibilità di soluzioni personalizzate: il modello base include una vasca di lavorazione sostituibile manualmente, il modello avanzato include vasche di lavorazione multiple che automaticamente si alternano in base alle fasi di lavorazione.

Il sistema è adatto per i seguenti processi di finitura: levigatura, sbavatura, rottura spigoli e raggiatura, lisciatura superfici, lucidatura a specchio (umido/secco). I campi applicativi sono molto vasti: impianti ortopedici (ginocchia e articolazioni anca), punzoni, pistoni, impianti dentali, ingranaggi vari e pignoni, sistemi serraggio utensili, porta utensili, utensili per fresatura (finitura spigoli taglienti e trattamento eliche scarico trucioli), componenti motore (camme, bielle, pistoni, valvole), valvole a sfera, parti per turbine aerospaziali, applicazioni per utensili e stampi, parti decorative.

Dati tecnici

R 4/640 SF

R 6/1000 SF

R 4/1300 SF

Work bowl Ø (mm)

640

1.000

1.300

Work bowl height max. (mm)

450

500

800

Work bowl volume (l)

128

353

530

Number of work stations (pcs)

4

6

4

Space requirement (LxWxH in m)

1.2 x 1.2 x 2.1 m

1.3 x 2.0 x 2.1 m

2.34 x 3.2 x 3.25

For further information: www.rosler.it

R 4/1300 SF – 3 Multi stage process for huge amounts of components with one single system without having to remove and reattach the components.

12 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

Per maggiori informazioni: www.rosler.it

R 4/1300 SF – 3. Un unico sistema per lavorare grandi quantità di componenti, senza doverli rimuovere e riposizionare.

by Paola Giraldo

Anti-Adhesion of PUR by Plasma only Anti aderenza del PUR grazie al plasma

U

F

ntil recently plasma polymerisation used to be a ino a poco tempo fa, la polimerizzazione al process that could only be carried out in vacuum. plasma era possibile sono in condizioni di vuoto.

However, in close cooperation with the Fraunhofer IFAM In stretta collaborazione con il Fraunhofer IFAM Institute, Institute, Plasmatreat GmbH developed and patented a Plasmatreat GmbH ha tuttavia sviluppato e brevettato una technology called PlasmaPlus® allowing for a nanometer tecnologia chiamata PlasmaPlus® che consente la deposizione di thick coating of material surfaces at atmospheric pressure. uno strato nanometrico di rivestimento a pressione atmosferica. Con With PlasmaPlus® coatings, anticorrosive effects can be i rivestimenti PlasmaPlus® si possono ottenere effetti anticorrosivi, achieved, adhesion promoter properties created or excellent promuovere l’adesione e fornire funzionalità di distaccamento release functions provided. eccellente. Durante una conferenza stampa organizzata lo scorso During a press conference held last October 28 at “K 2010” 28 ottobre all’interno del “K 2010” di Düsseldorf, Plasmatreat GmbH in Düsseldorf, Plasmatreat GmbH and CeraCon GmbH e CeraCon GmbH hanno presentato l’applicazione del Plasma presented the application of Openair ® Plasma to obtain Openair® per ottenere una trattamento del poliuretano privo di a release-agent-free processing of agenti distaccanti attraverso rivestimento e polyurethane by in-mold coating rigenerazione direttamente nello stampo. and in-mold regeneration. S-FIT S-FIT (Soft Foam Injection Technology, (Soft Foam Injection Technology) ossia tecnologia di iniezione di schiuma technology is one of the production morbida) è uno dei metodi produttivi methods used for for 1K polyurethane usati per la lavorazione della schiuma di foam processing. According to this poliuretano monocomponente. method, the workpiece is produced Secondo questo metodo, il pezzo è in a 1-component injection molding prodotto in una macchina per stampaggio machine and 1K-PUR foam is injected ad iniezione mono-componente. La into the steel mold in the immediately schiuma di poliuretano monocomponente following process step. è iniettata nello stampo di acciaio nella The soft foam is then cured by the fase immediatamente successiva. La heat input from the mold and the just schiuma morbida è poi seccata dal calore injected hard component. emesso dallo stampo e dal componente To counteract the good adhesiveness solido appena iniettato. Per neutralizzare of PUR material to steel, a release la buona adesività del PU all’acciaio, coating must be applied to the mold deve essere applicato un rivestimento surface to enable easy release of the distaccante alla superficie dello stampo per 1-K foam after the process. facilitare il distaccamento della schiuma In 2008 CeraCon decided to look into monocomponente dopo il processo. a suitable process that would allow Nel 2008 CeraCon decise di studiare producing an anti-adhesion coating un processo adatto che consentisse di directly in the mold without the known produrre un rivestimento anti-aderente disadvantages. direttamente nello stampo senza i noti The in-line AD Openair ® Plasma The robot guides two plasma jets. On the left a svantaggi. La tecnologia in linea AD rotation nozzle for the activation of the workpiece; technology and the newly developed Openair® Plasma e il processo appena on the right a static nozzle for cleaning and ® PlasmaPlus plasma polymerisation sviluppato di polimerizzazione PlasmaPlus® © process brought about the coating the mold. Plasmatreat possedevano i pre-requisiti per diventare prerequisites for the sought solution.

The complete plasma system is located beside the injection molding machine, and the nozzles are mounted

Il robot guida due getti al plasma. Sulla sinistra un ugello rotante per l’attivazione del pezzo; sulla destra un ugello statico per pulizia e il rivestimento dello stampo.

la soluzione cercata. Il sistema al plasma è posizionato interamente dietro alla macchina di stampaggio ad iniezione, e gli ugelli sono montati

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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BRAND-NEW to a robot arm. The PP component is first activated in-line by a rotary jet in the turntable tool.

Then, a static nozzle performs a two-fold task: it cleans and activates the mold to enable adhesion of the subsequently applied anti-adhesion coating and produces, immediately thereafter, the patterned coating in that portion of the mold that accepts the foam (see figure previous page). The coating process is integrated in the normal operating cycle of the workflow so that the antiadhesion coating is applied to the mold after the production of a defined number of workpieces. The produced release coating is only a few nanometers thick and therefore has no effect on the dimensional accuracy of the workpiece. Intervention is automated and independent of the operating staff.

It only takes a few seconds depending on the geometry of the area to be treated.

For further information: www.plasmatreat.com, www.ceracon.com

sul braccio di un robot. Il componente PP è dapprima attivato in linea da un getto rotante nell’utensile a piattaforma girevole. In seguito, un ugello statico svolge un duplice ruolo: pulisce e attiva lo stampo per consentire l’adesione del rivestimento anti-aderente applicato successivamente, e produce, immediatamente dopo, il rivestimento in quella porzione dello stampo che riceve la schiuma (vedere figura pagina precedente).

Il processo di rivestimento è integrato nel normale ciclo operativo del flusso di lavoro così che il rivestimento anti-aderente è applicato sullo stampo dopo la produzione di un numero definito di pezzi. Il rivestimento distaccante così prodotto ha uno spessore di soli pochi nanometri e quindi non ha effetto sull’accuratezza dimensionale del pezzo. L’intervento è automatizzato e indipendente dal personale operativo. Impiega solo pochi secondi a seconda della geometria dell’area da trattare.

Per ulteriori informazioni: www.plasmatreat.it, www.ceracon.com

Soft Rain: the new nebulization system Soft Rain: il nuovo sistema di nebulizzazione

S

oft Rain is a state-of-the-art nebulization system, inspired by nanotechnological products for the pretreatment of metal surfaces. This system is able to perfectly combine the principles of effectiveness, efficiency and sustainability.

Combined with the use of Dollcoat SA 115, a product by Dollmar Spa, the technology is able to translate into never before achieved standards of product optimisation. Resistance to the under-corrosion of surfaces is increased by 8 times compared to that provided by the application in a traditional tunnel.

Soft Rain offers constant control of main mixing and concentration parameters, with appreciable effects on product use.

The system, which is not affected by the problems tied to entrainments, amplifies the potential of the nanotechnological liquid. Moreover, wherever the necessary conditions exist, it envisages the start of a process of recovery of the nebulised product.

Soft Rain, beside acting on the mixing process, also interacts directly with the treatment application system thanks to nebulisation which, through special nozzles, ensures the best and most even application of the pretreatment product.

The product nebulised in this way shows superior anticorrosive performances over time compared to traditional spraying systems, and ensuring constant results over production as a whole. Salt spray tests carried out by the Giordano Institute in Bellaria (RN, Italy), show no corrosion after 1,024 hours where the surface of the samples had been cut.

For further information: www.softrainsystem.com, www.dollmar.com

S

oft Rain è un sistema di nebulizzazione all’avanguardia, ispirato dalle nanotecnologie applicate al pretrattamento delle superfici metalliche. Questo sistema è in grado di coniugare perfettamente i principi di efficacia, efficienza e sostenibilità. In abbinamento con il prodotto “Dollcoat SA 115” (prodotto da Dollmar Spa), la tecnologia si traduce in livelli di ottimizzazione del prodotto fino ad oggi mai raggiunti. La resistenza alla sottocorrosione delle superfici risulta amplificata fino a 8 volte quella garantita dall’applicazione dello stesso prodotto in un tunnel tradizionale.

Soft Rain è in grado di offrire un costante controllo nel tempo dei principali parametri di miscelazione e concentrazione, con effetti sensibili sull’impiego del prodotto.

Il sistema, escludendo le problematiche legate ai trascinamenti, amplifica le potenzialità del prodotto nano tecnologico. Inoltre, ove ne sussistano le condizioni, è in grado di avviare un processo di recupero del prodotto nebulizzato.

Soft Rain, oltre che agire sul processo di miscelazione, interagisce direttamente anche con il sistema applicativo di trattamento proprio grazie alla nebulizzazione che, attraverso ugelli speciali, assicura un’applicazione ottimale e uniforme del prodotto di pretrattamento. Il prodotto così nebulizzato mostra performance anticorrosive ampiamente accresciute nel tempo rispetto ai sistemi tradizionali, nonché costanti sull’intera produzione. Test di resistenza in nebbia salina effettuati dall’Istituto Giordano non mostrano corrosione dopo 1.024 ore.

Per maggiori informazioni www.softrainsystem.com, www.dollmar.com

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ipcm

BUSINESS CARD

INTERNATIONAL PAINT&COATING MAGAZINE

N°6 - November

... On the road to IPCM n. 06... ...Verso IPCM n. 06...

The world of finishing meets the world of designers Il mondo della finitura incontra il mondo dei designers

The finishing and the mechanics industry: a win-win situation!

L’industria della finitura e della meccanica: una combinata vincente!

K 2010 in Düsseldorf: rubber and plastic industries together K 2010 a Düsseldorf: le industrie della gomma e della plastica si incontrano

Zero Impact: the goal of the finishing sector L’impatto zero: l’obiettivo del settore finitura

IPCM rides bikes and motorbikes!

IPCM in sella a moto e bici!

Raw materials on show Materie prime in mostra

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Cataphoretic electrodeposition on COMPONENTS FOR pulleys at Agla Power Transmission S.p.A. Elettrodeposizione cataforetica su particolari di pulegge presso Agla Power Transmission S.p.A. Luciano Riva, Tecnofirma Spa, Monza (MB), Italy

I

n this particular historical and economic moment, the technological renewal of the industry is guided by two development principles: on the one hand, the reduction of the environmental impact and the effort toward the sustainable development; on the other hand, the tendency to bring previously outsourced production processes back in one’s own plant. The story of AGLA Power Transmission Spa, based in Avigliana (TO), is exemplary of these trends. The Turinese company is a qualified partner in the automotive field: specialising in the steel cold forming, since 1987 it has been producing monolithic driving pulleys, poly-V belts, cogged poly-V belts, plate hubs and components for dampers. This new production led the company, as the technological evolution was in full progress, to a diversification and an improvement of the processing steps: - stamping - rolling - painting, introduced in the course of 2010.

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I

n questo particolare momento storico ed economico, il rinnovamento tecnologico delle industrie è guidato da due driver di sviluppo: la riduzione dell’impatto ambientale, quindi la tensione verso uno sviluppo sostenibile, e la tendenza a ricondurre all’interno del proprio stabilimento processi produttivi precedentemente esternalizzati presso terzisti. In questo senso il caso di AGLA Power Transmission Spa di Avigliana (TO) è esemplare.

L’azienda torinese è un partner qualificato per il settore automotive: specializzata nello stampaggio a freddo dell’acciaio, dal 1987 produce pulegge di trasmissione monolitiche, poly-V, poly-V con ruota dentata, mozzi in lamiera e componenti per smorzatori.

Questa nuova produzione porta l’azienda, in piena evoluzione tecnologica, ad una diversificazione e ad un perfezionamento delle fasi di lavorazione: - stampaggio - rullatura - verniciatura, introdotta nel corso 2010.

FOCUS ON TECHNOLOGY

For AGLA, which previously delegated the painting of a part of its production to external job coaters, the installation of the painting system did not mean simply internalising a processing step, but rather a sharp improvement of the quality and the service offered to its customers, together with the creation of new business opportunities – the complete control of this phase, namely, allows the increase of the painted products in respect to the galvanised ones.

AGLA installed an innovative cataphoretic electrodeposition system, equipped with a series of technical solutions aimed at reducing at the minimum the environmental impact of the process, including a treatment of pre-treatment water with zero liquid discharge.

The painting system was produced by Tecnofirma (Monza, Italy), a worldwide leader in the field of washing and painting equipment, with over 50 years of experience.

From the very beginning, the whole engineering project was coordinated by a work team comprising the AGLA and the Tecnofirma managers, together with the suppliers of equipment, subsidiary services, chemical products for the pre-treatment and paints.

1

Per AGLA, che in precedenza si affidava a terzisti esterni per la verniciatura di parte della propria produzione, l’installazione dell’impianto di verniciatura non ha rappresentato un semplice e puro trasferimento all’interno di una fase produttiva ma un deciso passo in avanti nella qualità e nel servizio offerto ai propri clienti, con la creazione di nuove opportunità di business.

Il completo controllo di questa fase di processo permette, infatti, un notevole incremento della produzione verniciata rispetto a quella zincata.

AGLA ha installato un innovativo impianto di elettrodeposizione cataforetica, dotato di una serie di soluzioni tecniche volte ridurre al minimo l’impianto ambientale del processo, fra cui un ciclo di trattamento delle acque di pretrattamento completamente a scarico zero di liquidi.

L’impianto di verniciatura è stato realizzato da Tecnofirma di Monza, che con un’esperienza di oltre 50 anni si posiziona fra i leader a livello internazionale nel settore degli impianti di lavaggio e verniciatura.

L’intero progetto di engineering impiantistico è stato coordinato sin dall’ inizio da un team di lavoro che ha visto collaborare i responsabili aziendali e di Tecnofirma con i fornitori di impianti e servizi ausiliari, di prodotti chimici di pretrattamento e delle vernici.

1 - A framework loaded with components of driving pulleys before the painting cycle 1 - Un telaio caricato con particolari di pulegge di trasmissione prima del ciclo di verniciatura 2 - Overview on the pretreatment tunnel with 10 spray phases 2 - Vista generale del tunnel di pretrattamento a spruzzo a 10 stadi

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international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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Cataphoretic electrodeposition on COMPONENTS FOR pulleys at Agla Power Transmission S.p.A. Elettrodeposizione cataforetica su particolari di pulegge presso Agla Power Transmission S.p.A. La tecnologia L’ impianto di elettrodeposizione cataforetica per particolari di pulegge di trasmissione (fig. 1, pagina precedente) prevede ciclo di pretrattamento a spruzzo (fig. 2, pagina precedente), vasca di elettrodeposizione, tunnel di lavaggio con ultrafiltrato e relativa soffiatura automatica, forno di essiccazione con accumulo di bilancelle, zona di raffreddamento finale, il tutto asservito da un trasportatore birotaia con anelli a velocità differenziate e polmoni ausiliari.

Un locale servizi adiacente l’impianto ospita il sistema di trattamento e ricircolo delle acque reflue mediante evaporatore e l’unità di demineralizzazione.

Il pretrattamento dei pezzi in acciaio è una fosfatazione tricationica composta dalle fasi seguenti: - pre-sgrassaggio - sgrassaggio - doppio risciacquo - attivazione - fosfatazione - doppio risciacquo - passivazione - risciacquo con acqua demineralizzata.

Segue elettrodeposizione in vasca di cataforesi (fig. 3), con zona skid dei circuiti di filtrazione e raffreddamento cataforesi (fig. 4), ultrafiltrazione, flussaggio tenute, anolita, di facile accessibilità e controllo.

The technology The cataphoretic electrodeposition system for components of driving pulleys (fig. 1, previous page) comprises a spray pre-treatment cycle (fig. 2, previous page), an electrodeposition tank, a washing tunnel with ultrafiltrate and the relative automatic blowing, a drying oven with accumulation of piececarrying jigs and a final cooling area – all served by a power&free conveyor with rings with differentiated speeds and auxiliary buffer areas. The adjoining service room hosts the waste water treatment and recirculation system, comprising an evaporator and a demineralisation unit. The pre-treatment of steel pieces is a tricationic phosphating through the following steps: - pre-degreasing - degreasing - double rinse - activation - phosphating - double rinse - passivation - rinse with demineralised water.

The following steps are: electrodeposition in the cataphoresis tank (fig. 3) with skid area of the cataphoresis filtering and cooling circuits (fig. 4), ultrafiltration, seal flushing, anolyth – friendly and easy to control.

3

3 - The cataphoresis tank is incorporated in a chamber with suction system and interlocked access doors 3 - La vasca di cataforesi è inserita in una camera di aspirazione con le porte di accesso interbloccate 4 - The filtering and cooling circuits in the cataphoresis tank 4 - I circuiti di filtrazione e raffreddamento della vasca di cataforesi

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FOCUS ON TECHNOLOGY

The whole tank is 5 incorporated in a chamber with suction system and interlocked access doors. After the electrodeposition, there is a washing tunnel with ultrafiltrate with 2 recirculation phases, with a final ramp of pure ultrafiltrate. The automatic blowing with inclination of the piece-carrying jig – particularly important for the morphology of some pieces – precedes the canopy curing oven (fig. 5); the piece-carrying jig runs across the oven, which is therefore small, thanks to the reduction of the space between the jigs themselves.

The whole process is served by a power&free conveyor with a steady speed ring and an intermittent feed one. The conveyor was designed with the compacting of the piece-carrying jigs in the oven and the adding of a secondary buffer ring in the loading/unloading area: this guarantees the maximum production flexibility. The system layout was very carefully designed and it was therefore possible to place all the elements in an orderly and functional way, despite the tight space.

L’intera vasca è inglobata in una camera con aspirazione e con porte di accesso interbloccate.

L’elettrodeposizione è seguita da tunnel di lavaggio con ultrafiltrato a 2 stadi a ricircolo, con rampa finale di ultrafiltrato puro.

Una sezione di soffiatura automatica con inclinazione della bilancella, particolarmente importante per la morfologia di alcuni pezzi, precede l’ingresso in forno di essiccazione a campana (fig. 5); la bilancella entra trasversalmente nel forno, che risulta pertanto di dimensioni contenute grazie all’impolmonamento delle bilancelle stesse.

Tutto il processo è asservito da un trasportatore birotaia con anello a velocità continua e anello ad avanzamento a scatti. Il disegno del trasportatore precede l’impolmonamento delle bilancelle nel forno e un anello polmone ausiliario nella zona di carico/ scarico, al fine di garantire la massima flessibilità produttiva. Il lay-out dell’impianto è particolarmente curato e ciò ha consentito di collocare tutti gli elementi dell’impianto in modo molto ordinato e funzionale in spazi molto ridotti.

Objective: zero liquid discharge This goal was accomplished in cooperation with LOFT GmbH, which supplied the vacuum evaporation technology.

While designing the closed circuit, the focus was on the circuits of the rinse phases located before the treatment areas: the two couples of phases, before the degreasing and the phosphating, constantly drain diluted liquids in a collection sump; only afterwards are these liquids forwarded in a specific container. Likewise, the concentrated liquids drained during the occasional tank washing are forwarded to a specific collection sump and then to the related container.

Obiettivo scarico zero L’obiettivo di scarico zero delle acque è stato raggiunto in collaborazione con LOFT GmbH, che ha fornito la tecnologia di evaporazione sottovuoto.

L’attenzione per la messa a punto del circuito chiuso si è focalizzata sui circuiti degli stadi di risciacquo a valle delle zone di trattamento: le due coppie di stadi, situati a valle rispettivamente dello sgrassaggio e della fosfatazione, scaricano in continuo verso un pozzetto di raccolta dei diluiti e sono successivamente inviate ad un serbatoio specifico.

Analogamente, i concentrati scaricati durante le operazioni saltuarie di lavaggio vasche, sono inviati a un pozzetto specifico e al relativo serbatoio.

5 - Overview on the canopy curing oven 5 - Vista generale del forno di essiccazione a campana

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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Cataphoretic electrodeposition on COMPONENTS FOR pulleys at Agla Power Transmission S.p.A. Elettrodeposizione cataforetica su particolari di pulegge presso Agla Power Transmission S.p.A. 6 - The vacuum evaporator, supplied

by Loft GMBH, based in Kirchentellinsfurt, Germany, where the diluted and concentrated waste water flow in order to be purified 6 - L’evaporatore sottovuoto, fornito da Loft GMBH di Kirchentellinsfurt, Germania, dove convergono i reflui diluiti e concentrati da depurare

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7 - The 3 columns demineralisator supplied

by Italplant Srl, based in Chiari (Bs), Italy 7 - Il demineralizzatore a tre colonne fornito da Italplant Srl di Chiari (Bs), Italia

The content of the diluted and concentrated liquids containers is forwarded (in an adequate proportion and only after neutralisation) to an evaporator (fig. 6), in order to separate the solid component of the waste water and, therefore, to produce distilled water, which is sent through a container to the final ramps of the washing phases and to all the tanks. In this way, a closed circuit with zero liquid discharge is realised.

The concentrate of the evaporator flows into a specific container, in order to be disposed of as special waste. If there is a shortage of water from the process, the container of distilled water is fed by a softener located on the main supply system. The system is completed by a 3-columns demineralisator (activated carbon, cationic, anionic – fig. 7), supplied by Italplant, with in and out tanks for the recirculation of the demineralised water from the pre-treatment tunnel, but also for the utilities in the cataphoresis area. In order to reduce the eluates from the resin regeneration, a reverse flow demineralisator regenerated

20 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

Le acque dei serbatoi di diluiti e concentrati sono inviate (in proporzione adeguata e previa neutralizzazione) ad un evaporatore (fig. 6), atto a separare la componente solida dei reflui e a produrre pertanto acqua distillata, che alimenta in continuo un serbatoio per il rinvio della stessa alle rampe finali degli stadi di lavaggio, nonché a tutte le alimentazioni delle vasche. In questo modo si realizza un circuito chiuso completo a scarico zero di liquidi.

Il concentrato dell’evaporatore confluisce in un apposito contenitore e successivamente smaltito come rifiuto speciale.

Eventuali reintegri di acqua nel serbatoio del distillato motivati dalla carenza di acque provenienti dal processo, avvengono tramite un addolcitore installato sull’alimentazione di rete.

L’impianto è completato da un demineralizzatore a 3 colonne (carboni attivi, cationica, anionica – fig.

7), fornito da Italplant, con serbatoio in ingresso e serbatoio in uscita, che opera a ricircolo sullo stadio finale di acqua demineralizzata del tunnel di pretrattamento, alimentando congiuntamente anche le utilities della zona cataforesi.

FOCUS ON TECHNOLOGY

with demineralised water was chosen, besides an overdesigning of the demineralisator itself, resulting in a high cycle efficiency.

Like the eluates from the other systems, also the eluates from the demineralisator flow into the concentrates container and then into the evaporator.

The containers for the concentrated liquids collect also the intermittent drainages from the anolyth of the cataphoresis process dialysis circuit (restoration of the conductivity optimal value).

The phosphating tank too works as a closed circuit and is equipped with a filter press to remove the sludge from the tank itself, guaranteeing the optimal conditions for the phosphating bath, which, in this way, will not need to be periodically replaced.

In order to understand how much the sum of the solutions adopted has affected the reduction of the water consumption and the zero liquid discharge, we can compare it to a more traditional solution, with a waste water purification system of the physical-chemical type: in this kind of system, the waste water is continuously treated with the addition of chemical reagents, requiring a percentage of diluted discharges from rinsing on which the concentrated discharges from the process tanks can be dosed; for the same production process, we would have needed a purification system with a capacity of approx. 3 m 3/h, with an equal steady drainage of purified water.

The reduction of water consumption is now clear, not to mention the dramatic reduction of the chemical reagents to be managed, with just a small power increase.

Per ridurre gli eluati di rigenerazione resine si è optato per un demineralizzatore controcorrente rigenerato con acqua demi, oltre al sovradimensionamento del demineralizzatore stesso che ha una resa ciclica elevata. Similmente agli eluati provenienti dagli altri impianti, anche gli eluati del demineralizzatore confluiscono nei serbatoi dei concentrati e, da lì, all’evaporatore.

I serbatoi dei concentrati raccolgono anche gli scarichi intermittenti (ripristino valore ottimale di conducibilità) dell’anolita del circuito di dialisi del processo di cataforesi.

La vasca di fosfatazione è anch’essa a circuito chiuso ed è dotata di filtro pressa per l’eliminazione dei fanghi della vasca stessa, garantendo in tal modo le condizioni ottimali dello stesso bagno di fosfatazione che, pertanto, non richiede una sostituzione periodica. Se vogliamo dare un’indicazione quantitativa di come la sommatoria delle soluzioni adottate abbia inciso sul minor consumo di acqua e sull’azzeramento degli scarichi, possiamo paragonare questa situazione a una soluzione di tipo tradizionale, che preveda un impianto di depurazione delle acque di scarico di tipo fisico-chimico: l’impianto chimico fisico prevede il trattamento in continuo delle acque di scarico, con l’addizione di opportuni reagenti chimici, e richiede una sensibile percentuale di scarichi diluiti (risciacqui) su cui appunto dosare gli scarichi concentrati delle vasche di processo; a parità di processo produttivo sarebbe stato necessario su questo impianto un sistema di depurazione con capacità di trattamento di 3 m3/h circa, con scarico in continuo di questo volume di acqua depurata.

Si può ben vedere quale sia il consumo di acqua risparmiato, senza contare la drastica riduzione di reagenti chimici da gestire, a fronte di un modesto incremento della potenza installata.

Handling of pieces Another focus point of the design process were the piece-carrying jigs.

Due to the great variety of pieces to be treated, different needs had to be combined, while a few vital goals had to be kept in mind. This designing philosophy allowed the following

Movimentazione dei pezzi Un altro aspetto su cui si è focalizzata la progettazione è quello riguardante le bilancelle di carico. In considerazione della notevole varietà di particolari trattati si è cercato di coniugare le diverse esigenze, mantenendo fissi alcuni obiettivi imprescindibili.

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Cataphoretic electrodeposition on COMPONENTS FOR pulleys at Agla Power Transmission S.p.A. Elettrodeposizione cataforetica su particolari di pulegge presso Agla Power Transmission S.p.A. 8 - A few painted pieces mounted on their specific piece holders 8 - Alcuni pezzi verniciati montati sugli appositi portapezzi

aims to be accomplished: creation of a framework for the loading of the pieces, to which specific piece holders, different in the quantity and the type, are added (fig. 8).

- Research on the piece holders in order to guarantee a fixed position for the pieces and the absence of the covered points in areas which are considered critical.

A great attention was given to the location of the concave pieces to avoid possible air bubbles during the painting, but also excessive product dragging between adjoining tanks.

- Possibility to load the pieces on the piece holders semi automatically on the production lines, with a manual transfer of the piece holders on the framework hanging on the painting line.

- Flexibility of the piece holders location on the piece-carrying jig.

The last focus was on the optimisation of the automatic blowing after the washing with ultrafiltrate and before the entrance in the oven, in order to remove all the humidity pockets, unavoidable because of the morphology of some pieces.

Questa filosofia progettuale ha consentito di raggiungere i seguenti risultati: - realizzazione di un telaio di carico pezzi base su cui vengono inseriti di volta in volta supporti portapezzi specifici, in numero e tipologia variabile (fig. 8).

- Studio dei portapezzi in modo da garantire una posizione fissa dei particolari e l’assenza di testimoni di aggancio in zone considerate critiche.

Si è fatta molta attenzione al posizionamento di pezzi concavi per evitare da un lato eventuali bolle d’aria in fase di verniciatura, dall’altro eccessivi trascinamenti di prodotto tra vasche contigue.

- Possibilità di carico dei particolari sui portapezzi in modo semiautomatico a bordo delle linee di produzione, con trasferimento manuale del portapezzi sul telaio base appeso alla linea di verniciatura.

- Flessibilità di posizionamento dei portapezzi sulla bilancella.

Infine, particolare cura è stata dedicata alla ottimizzazione della soffiatura automatica dopo il lavaggio con ultrafiltrato e prima dell’ingresso in forno per rimuovere completamente le sacche di umidità che si formano inevitabilmente a causa della morfologia di alcune famiglie di pezzi.

As a conclusion, the synergies realised during the design and operational steps have allowed to accomplish all the goals and to obtain the required qualitative performances.

A conclusione possiamo dire che le sinergie messe in campo in fase progettuale e operativa hanno consentito di conseguire con successo gli obiettivi prefissati e le performance qualitative richieste.

22 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

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Innovative painting system for windows and doors components Sistema innovativo di verniciatura per componenti di serramenti

FOCUS ON TECHNOLOGY

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n the last IPCM issues, we have asserted more than once that, for the high design content products, there exists a very tight link between shape and finishing. This is true also for the accessories needed to complete different structures, like, for example, the handles and the hinges for doors and windows.

The role of these products is not merely functional: their shape and their finishing must exalt the casings, follow their lines, harmonise with them.

In the field of the accessories for steel doors and casings, Fapim, a company based in Altopascio (Lucca, Italy), offers one of the most complete product ranges on the market, from support hinges and bolts, through handles and crash bars, to the last-born door hinges, mountable as easily as the window hinges. Founded in 1974, this Tuscan company produces accessories combining innovation and ease of use.

At Fapim, the research on the product design has always matched an almost obsessive attention to detail and finishing. This is the reason why a team was established and instructed to create, on the basis of the ergonomic and aesthetic characteristics of each product, models and prototypes approaching as much as possible the desired result (fig. 1). Sergio Pacini, company’s cofounder and technical director, says: “We require very high standards also for the finishing.

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egli ultimi numeri di IPCM abbiamo avuto modo di ribadire quanto stretto sia il legame esistente fra forma e finitura per i manufatti ad alto contenuto di design. Questo è altrettanto vero per quei prodotti accessori che vanno a completare strutture diverse, come nel caso delle maniglie e delle cerniere per serramenti.

Il ruolo di questi prodotti non è limitato alla funzionalità, ma con la loro forma e la loro finitura devono esaltare il serramento, assecondarne le linee, armonizzarsi con la sua finitura. Nel settore degli accessori per porte e serramenti in alluminio, Fapim di Altopascio (LU) offre una gamma tra le più complete sul mercato che comprende cerniere ad appoggio, catenacci, maniglie, maniglioni antipanico fino alle ultime nate: cerniere per porte che si montano con la facilità di una cerniera per finestre. Fondata nel 1974, l’azienda toscana produce accessori che coniugano innovazione e semplicità d’uso. Da sempre in Fapim la ricerca sul design dei prodotti si accompagna ad una cura dei dettagli e della finitura quasi maniacale. A questo scopo è stata creata un’equipe che, in base alle caratteristiche ergonomiche ed estetiche assegnate a ciascun prodotto, realizza modellini e prototipi fino ad approssimarsi il più possibile al risultato desiderato (fig. 1). Sergio Pacini, direttore tecnico dell’azienda nonché socio fondatore, afferma: “Anche nella finitura esigiamo livelli altissimi.

Francesco Stucchi

1 - Style and quality in the Fapim casing accessories 1 - Stile e qualità negli accessori per serramenti Fapim 2 - The seat of Fapim, in Altopascio (Lucca, Italy) 2 - La sede della Fapim ad Altopascio (Lu)

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international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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Innovative painting system for windows and doors components Sistema innovativo di verniciatura per componenti di serramenti

3 3 - All the components must pass strict controls 3 - Tutti i componenti devono essere sottoposti a rigidi controlli 4 - The anodic oxidation system used by the Tuscan company since 1994 4 - L’impianto d’ossidazione anodica in dotazione dell’azienda toscana dal 1994

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Our product is in the mid-to-high market segment: therefore, the care for the aesthetics is vital, but also the performances in terms of durability and resistance play a fundamental role.

For this reason, each one of our products passes strict quality controls in our lab before being introduced on the market (fig. 2, previous page).”

The Fapim products finishing must fulfil the specific requirements of the Qualanod label and pass the scratch resistance, hardness, resistance in salt spray environments and other tests.

The whole production cycle, including the finishing, takes place inside the plant of Altopascio, with an area of more than 70,000 m2, 36,000 of which are covered (fig.3).

“We installed the first powder coating system at the beginning of the Eighties,” Sergio Pacini says.

“At that time, the application of this technology to a material like aluminium was still at its dawn and a few job coaters were able to supply this service.

At the same time, we bought an anodic oxidation system, which allowed us to offer a complete range of finishing treatments and to process our products entirely in our plant – from the diecasting and extrusion to every kind of finishing (fig. 4).”

“In order to further enrich our offer – Pacini explains – after a few years we installed also a

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Il nostro prodotto si posiziona nella fascia medio – alta del mercato: la cura dell’aspetto estetico è fondamentale ma anche le prestazioni in termini di durata e resistenza giocano un ruolo primario.

Per questo motivo tutti i nostri articoli superano rigidi controlli qualitativi prima di essere immessi sul mercato all’interno del nostro laboratorio di controllo qualità (fig. 2, pagina precedente)”. La finitura dei manufatti Fapim deve soddisfare le specifiche richieste dal marchio Qualanod e devono superare test di resistenza al graffio, durezza, resistenza in nebbia salina ed altre prove. Tutto il ciclo produttivo, inclusa la finitura, è realizzato all’interno degli stabilimenti di Altopascio, che si estendono su un’area di oltre 70.000 m2, di cui 36.000 coperti (fig.3). “Installammo il primo impianto di verniciatura a polvere all’inizio degli anni Ottanta – racconta Sergio Pacini – all’epoca questa tecnologia applicata ad un materiale come l’alluminio era agli albori ed esistevano pochi terzisti in grado di fornire questo servizio. Contemporaneamente ci dotammo di un impianto di ossidazione anodica, il che ci consentiva di offrire una gamma completa di finiture e di chiudere il cerchio delle lavorazioni dei nostri prodotti al nostro interno, dalla pressofusione e estrusione fino alla finitura di qualsiasi tipo (fig.4)”.

“Per arricchire ulteriormente la gamma di finiture – prosegue Pacini – installammo, dopo qualche anno, anche un impianto di verniciatura

FOCUS ON TECHNOLOGY

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liquid painting system (fig. 5).

In a short time, our production increased so much that we were forced to buy a second powder coating system, which was soon saturated.”

High performance powder painting system In order to solve definitively the productivity problem, Fapim needed a system with high productive capacity, able to treat the different types of metal used to produce the window and door accessories: aluminium, zama alloy, steel and brass.

Thanks to a cooperation between the company’s experts and the engineers of Visa Impianti, in Triuggio (Monza, Italy), today Fapim can rely on an innovative powder coating system, with a productivity of approximately 10,000 pcs/h, devoted to the standard finishing treatments.

This system, served by a double rail conveyor, comprises a wide immersion pre-treatment area, two automatic painting booths and a canopy curing oven.

The four-stations loading area, during the periods of intense work, requires 16 employees, i.e. four operators per station (fig. 6).

Three frameworks hang on each piece-carrying jig.

After the loading, the frameworks are moved to the

per vernici liquide (fig. 5). Nel giro di breve tempo la produzione crebbe a tal punto che fummo costretti ad installare un secondo impianto di verniciatura a polveri che ben presto venne saturato”.

Impianto di verniciatura a polveri ad alta produttività Per risolvere definitivamente il problema della produttività, Fapim necessitava di un impianto con elevate capacità produttive, in grado di trattare i diversi tipi di metallo con cui sono prodotti gli accessori per porte e finestre: alluminio, zama, acciaio e ottone. Grazie ad una collaborazione fra i tecnici dell’azienda e i progettisti di Visa Impianti di Triuggio (MB), oggi Fapim dispone di un impianto di verniciatura a polvere innovativo, con una produttività di circa 10.000 pezzi/h, dedicato all’applicazione delle finiture standard. Il sistema, servito da un convogliatore birotaia, è composto da un’importante zona di pretrattamento ad immersione, due cabine di verniciatura automatiche, e un forno di polimerizzazione a campana. La zona di carico a quattro stazioni, nei periodi di lavoro intenso, impiega ben sedici persone, cioè quattro operatori per ogni stazione (fig. 6). Su ogni bilancella sono appesi tre telai.

Dopo il carico, i telai sono traslati nella zona di pretrattamento, il vero cuore tecnologico dell’intero sistema che consente a Fapim di

6 5 - The liquid paint finishing system 5 - L’impianto fuori polvere per la finitura con vernici liquide 6 - The loading area 6 - La zona di carico

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Innovative painting system for windows and doors components Sistema innovativo di verniciatura per componenti di serramenti

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8 7 - The travelling cranes serve the pre-treatment tanks; three frameworks hang on each piececarrying jig

7 - I carri ponte asservono le vasche di pretrattamento, su ogni bilancella sono appesi tre telai

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8 - The chips mounted on each piece-carrying jig for the automatic management of the pre-treatment and painting cycles needed for the three hanging frameworks 8 - Il chips montato su ogni bilancella per la gestione automatica dei cicli di pretrattamento e verniciatura che devono subire i tre telai appesi

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9 - The touch screen with the plant layout, from where the different parameters can be set

9 - Lo schermo â&#x20AC;&#x153;touch screenâ&#x20AC;? con il layout delâ&#x20AC;&#x2122;impianto dal quale si possono impostare i vari parametri

FOCUS ON TECHNOLOGY

pre-treatment area, the real technological heart of the whole system, allowing Fapim to treat different types of metal in a single tunnel. Aluminium, steel, brass and zama alloy need different pretreatments in order to guarantee the correct adherence of the coating film and its duration in time. Different pre-treatments are needed also depending on whether the aluminium is extruded or die-cast.

The pre-treatment line comprises 15 tanks, served by 3 automatic travelling cranes, which take the piece-carrying jigs and proceed to the different cycles (fig. 7, previous page).

Code chips are applied on the piece-carrying jigs, allowing to follow a specific cycle

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trattare tipologie di metallo diverse fra loro in un unico tunnel. L’alluminio, l’acciaio, l’ottone e la zama sono metalli che necessitano ognuno un pretrattamento diverso per garantire una corretta adesione del film di vernice e la sua durata nel tempo.

Per l’alluminio il ciclo di pretrattamento cambia a seconda che il metallo sia estruso o pressofuso. La linea di pretrattamento è costituita da 15 vasche asservite da 3 carri ponte automatici che prelevano le bilancelle porta-telai e le conducono lungo il percorso previsto dai vari cicli (fig. 7, pagina precedente).

Sulle bilancelle sono montati dei chips di codifica che permettono di seguire un ciclo predefinito a

10 - The two powder coating booths, side by side 10 - Le due cabine di applicazioni polveri affiancate 11 - One of the buffer areas 11 - Uno dei polmoni d’accumulo

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Innovative painting system for windows and doors components Sistema innovativo di verniciatura per componenti di serramenti

12 - The piece-carrying jigs enter the oven and stand in an area without air recirculation, so that the coating gels. In this way, the downtime between one colour and another is avoided 12 - Le bilancelle entrano nel forno dove stazionano in una zona senza riciclo d’aria per alcuni minuti, gelificando il film. In questo modo si evitano i tempi morti tra un colore e l’altro 13 - The innovative automatic hanging frameworks warehouse, created above the loading area 13 - L’innovativo magazzino automatico dei telai d’appensione, realizzato sopra la zona di carico 14 - The operator types the product code in and the system picks the frameworks from the overhead warehouse; through a lift, the frameworks reach the loading area 14 - L’operatore digita il codice prodotto, il sistema preleva i telai dal magazzino sopraelevato che a mezzo di un ascensore giungono al reparto di carico pezzi

depending of the type of pieces (fig. 8, previous page). It is possible to pre-treat aluminium, zama alloy, brass and iron.

All the cycles were carefully designed in order to make this pre-treatment system as versatile and productive as possible, while reducing at the minimum the downtime (fig. 9, previous page).

Through the code reading, the frameworks are forwarded to one of the two booths, which work non-stop, applying two different colours (fig. 10, previous page).

In case of a colour change, the frameworks stand in a buffer in front of the cabinet, in order to avoid downtime (fig. 11, previous page).

After the powder application, the piece-carrying jigs enter one by one in the polymerisation oven. The pieces stand in a preliminary area without air recirculation, so that the powder coating gels before cumulating with the other piececarrying jigs in the polymerisation chamber (fig. 12, previous page).

This system allows to introduce in the oven piece-carrying jigs with pieces in different colours without the risk of pollution. Once out of the oven, the frameworks cool in a buffer area, before reaching 14 the unloading area.

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seconda della natura dei pezzi (fig. 8, pagina precedente).

Tutti i cicli sono stati studiati a fondo per poter rendere questo sistema di pretrattamento il più versatile e produttivo possibile, riducendo al minimo i tempi morti (fig. 9, pagina precedente).

Attraverso la lettura della codifica del carico, i telai convergono verso una delle due cabine che operano in continuo applicando due colori differenti (fig. 10, pagina precedente). Quando si effettua il cambio colore, i telai stazionano in un polmone antistante ogni cabina per evitare i tempi morti (fig. 11, pagina precedente).

Dopo l’applicazione della polvere, le bilancelle entrano una alla volta nel forno di polimerizzazione. Lo stazionamento dei pezzi è organizzato in una zona preliminare senza riciclo d’aria, che consente di gelificare il rivestimento in polvere prima di andare in accumulo alle altre bilancelle nella camera di polimerizzazione (fig. 12, pagina precedente). Questo sistema consente d’introdurre nel forno bilancelle con pezzi dai colori differenti senza rischiare inquinamento.

All’uscita del forno i telai stazionano per il raffreddamento in un polmone d’accumulo, prima di giungere nella zona di scarico.

FOCUS ON TECHNOLOGY

The automatic frameworks warehouse For Fapim, another critical point was the management of a high number of piece holder frameworks used, due to the great variety of articles painted with this system.

In order to rationalize the frameworks storage, a fully automated warehouse was created (fig. 13, previous page) above the loading area. In order to automatically pick the frameworks suitable for a specific type of pieces, the operator simply have to type the code of the piece to be painted. The frameworks are then located in a “lift” which takes them to the loading area, where they are put on the conveyor.

As the continuous investments of the last years prove, the painting has gained a strategic importance at Fapim: with its three painting systems – two with powder coatings and one with liquid paints– and an anodic oxidation system, the only finishing treatment delegated to subcontractors is the PVD.

Il magazzino automatico dei telai Per Fapim un altro nodo critico da gestire era il numero elevato di telai porta-pezzi utilizzati, dovuto alla notevole varietà di articoli verniciati su questo impianto. Per razionalizzare il deposito dei telai, è stato creato un magazzino telai completamente automatizzato (fig. 13, pagina precedente) sopra la zona di carico. Per prelevare automaticamente i telai adatti a una determinata tipologia di pezzo, è sufficiente che l’operatore digiti il codice del pezzo da verniciare. I telai scelti sono posizionati in un “ascensore” che li porta nella zona di carico dove sono posizionati sul trasportatore.

Come dimostrano i continui investimenti affrontati negli ultimi anni, la verniciatura ha assunto un’importanza strategica per il prodotto Fapim con tre impianti di verniciatura, due a polveri e uno liquido, e un impianto di ossidazione anodica, l’unica finitura affidata a terzisti è il PVD.

The search for extreme quality in powder finishes for bicycles La ricerca dell’estrema qualità nella finitura a polveri di biciclette Francesco Stucchi

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n the bicycle sector, finishing treatments are particularly significant both from a structural point of view as well as from a functional point of view, and even more so from an aesthetic point of view, resulting in key factors that determine the success of the product. The consumer places a high value on aesthetics, which play a key role when determining a purchase, at times even becoming the predominant factor, even trumping technical features. Consequentially, manufacturers place great importance on the finishing of their products, which must be attractive, long lasting and resistant to the multiple mechanical and atmospheric agents that the bicycle framework is subjected to over its lifespan.

el settore delle biciclette se da un punto di vista strutturale i trattamenti di finitura non rivestono una grande importanza, dal punto di vista funzionale, e ancor di più dal punto di vista estetico, essi si rivelano fattori chiave per determinare il successo del prodotto. Il consumatore valuta molto l’estetica, che può addirittura giocare un ruolo chiave nel determinare un acquisto, rivelandosi talvolta predominante o paritetica rispetto alle caratteristiche tecniche. Per questo motivo i produttori curano in modo maniacale la finitura del proprio prodotto, che deve essere accattivante, duratura, resistente alle molteplici sollecitazioni meccaniche e atmosferiche cui è sottoposto il telaio di una bicicletta nel suo ciclo di vita.

Bemmex: high design, attractive finish Omero Maniero, the founder of Bemmex in S. Angelo di Piove (Pd), has been manufacturing bicycles for over 30 years, an activity started with his father

Bemmex: design ardito, finitura accattivante Omero Maniero, fondatore della Bemmex di S. Angelo di Piove (Pd), da oramai trent’anni persegue l’attività di produzione di biciclette, un’attività iniziata col padre

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FOCUS ON TECHNOLOGY

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and passed on generation to generation: since 2000 the bicycle production is followed by his son Matteo.

Since the 80s Bemmex manufactures city bikes, trekking bikes, mountain bikes and racing bikes, for amateurs as well as for professional competitors.

The Venetian company manufactures two distinct lines: the Bemmex line proposes medium-high range bicycles, distinguished by excellent durability and versatility; the Sants line is composed of ultra high range bicycles constructed with refined and extremely light materials, such as carbon, fitted with the finest components. “The finish if fundamentally important for both of our product lines”, explains Omero Maniero, “since the first look at a bicycle frame is an element that can drive the client towards the selection of one model over another. The graphics must be attractive and the finish must be especially painstaking (fig. 1). In our showrooms, we have noticed that clients prefer to approach those models that have a special, exclusive “outfit”, and only after the first impression do they ask about the technical and performance features of the model in question.

An added value in our production line is the possibility to completely personalize the bicycle: we are capable of creating frames with colors and graphics selected by the customer in only a few days. Furthermore, we have developed decoration techniques that have become an intrinsic part of our know-how, using both liquid and powder paints, taking advantage

e che si tramanda di generazione in generazione: dal 2000 infatti, la produzione di biciclette è seguita dal figlio Matteo. Dagli inizi degli anni ‘80 Bemmex produce biciclette da trekking, urban, mountain bike e bici da corsa, sia amatoriali che per la competizione.

Due sono le linee di prodotto dell’azienda veneta: la linea Bemmex che propone biciclette di gamma medio-alta, contraddistinte da una notevole robustezza e versatilità; la linea Sants, che propone biciclette di altissima gamma, costruite con materiali pregiati e leggerissimi come il carbonio, ed equipaggiate con i migliori componenti. “Per entrambe le nostre linee di prodotto la finitura riveste un’importanza fondamentale – esordisce Omero Maniero – perché il colpo d’occhio iniziale offerto da un telaio è l’elemento che indirizza il cliente verso la scelta di un modello piuttosto che di un altro. La grafica deve essere accattivante e la finitura particolarmente curata (fig. 1). Nei nostri show-room notiamo che i clienti approcciano preferibilmente quei modelli che hanno un “vestito” particolare, esclusivo, e solo successivamente si informano sulle caratteristiche tecniche e prestazionali del modello individuato. Un valore aggiunto della nostra produzione è la possibilità di personalizzare completamente la bici: siamo in grado di realizzare in pochissimi giorni telai con colori e grafica scelti dal cliente. Inoltre, abbiamo messo a punto delle tecniche di decorazione che fanno parte del nostro know–how e ci avvaliamo sia della verniciatura a liquida che a polvere, sfruttando di

1 - Painstaking finishes and combination of colors in the various components 1 - La massima cura nella finitura e addirittura nell’abbinamento dei colori dei vari componenti 2 - The selection of graphics and colors exalts the lines of the frame 2 - La scelta delle grafiche e dei colori esalta la linea del telaio

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The search for extreme quality in powder finishes for bicycles La ricerca dell’estrema qualità nella finitura a polveri di biciclette of the most suitable characteristics to make the most of a frame (fig. 2, previous page). We are always propositional with our suppliers: some of the exclusive paints that we apply to our frames were designed in collaboration with powder coating manufacturer laboratories, which have then been made available for customers in other industrial sectors”.

entrambe le caratteristiche più adatte per esaltare la linea di un telaio (fig. 2, pagina precedente). Con i nostri fornitori siamo molto propositivi: alcune tinte esclusive che applichiamo ai nostri telai, sono state studiate in collaborazione con i laboratori dei produttori di vernici in polvere, che le hanno poi rese disponibili anche a clienti di altri settori industriali”.

Powder coatings for resistance to all types of stress Among the various finishing treatments available for defining the aesthetic appearance of a bicycle, the paint is definitely the most flexible, since it allows great freedom in the selection of graphics, which can be applied with adhesive graphics put under a transparent coat. The installation of the first Bemmex painting system dates back to 1983. It was a small but well designed system capable of painting with both liquid and powder coatings. After the first experiences

Verniciatura a polveri per resistere a tutte le sollecitazioni Fra i vari trattamenti di finitura disponibili per definire l’estetica di una bicicletta, la verniciatura è sicuramente la più flessibile poiché consente una grande libertà nella scelte delle grafiche, che possono essere realizzate con grafiche adesive sotto ad un velo di polvere trasparente. L’installazione del primo impianto di verniciatura in Bemmex risale al 1983. Si trattava di un impianto piccolo, ma ben studiato, in grado di verniciare sia a liquido che a polveri. Dopo le prime esperienze

FOCUS ON TECHNOLOGY

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experiences with a mixed painting cycle, implementing the use of the use of a powder basecoat and a transparent liquid coat, the company then began to use total powder coating systems. “Today, painting has become our profession, not only during the production phase to give our product added value”, explains Omero Maniero.” “Initially, painting was reserved only for our production process, but thanks to the increased capacity of our system, we will soon also be working for external companies (fig. 3)”.

Most of the powder coatings used by Bemmex are polyester resin based formulas, but for some products subjected to particularly intense stress, an opaque polyurethane transparent powder coating, the most resistant available, is also used.

All of the frames and various components in aluminum or other metals are painted in-house.

The finishing of carbon frames, implemented with liquid paints, is supplied by job coaters.

con un ciclo di verniciatura misto, che prevedeva l’applicazione di un fondo a polveri e del trasparente liquido, l’azienda è passata al ciclo completo a polveri. “La verniciatura oggi è diventata per noi una professione, non solo una fase produttiva che attribuisce al nostro prodotto il suo valore aggiunto – spiega Omero Maniero – inizialmente la verniciatura era riservata solo alla nostra produzione, ma grazie all’aumentata capacità produttiva del nostro impianto, abbiamo offerto il nostro servizio anche alle imprese esterne (fig. 3)”. La maggior parte delle vernici in polvere utilizzate dalla Bemmex sono a base di resine poliesteri ma per alcuni prodotti, sottoposti a sollecitazioni particolarmente intense, si utilizza una polvere poliuretanica trasparente opaca che è in assoluto la più resistente. All’interno dell’azienda si verniciano tutti telai e i vari componenti in alluminio o altri materiali. La finitura dei telai in carbonio, realizzata con vernici liquide, è demandata a collaboratori esterni.

The new application system “Based on our experience in powder coating and the conviction that the best performing results can be obtained through the optimization of the powder distribution system,” continues Maniero,

Il nuovo impianto d’applicazione “Basandoci sulla nostra esperienza di verniciatura a polvere e sulla convinzione che risultati più performanti si potessero ottenere ottimizzando l’erogazione della polvere – spiega Maniero –

3 - Bemmex, in addition to painting items from its own production line, also paints a vast array of items as a subcontractor when a high quality finish is required 3 - Bemmex, oltre a verniciare la propria produzione, esegue anche la verniciatura conto terzi dei più svariati manufatti quando è richiesta un’elevata qualità di finitura

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The search for extreme quality in powder finishes for bicycles La ricerca dell’estrema qualità nella finitura a polveri di biciclette “several years ago we modified our powder distribution system, replacing the pipes with larger diameter pipes and commissioning an “ad hoc” spray gun for our needs from CM Spray of Carbonera (Tv). Decreasing the air necessary for transporting the powder, we achieved a “softer” dispensing of the powder, and we managed to further increase the quality of the film. After thirty years dedicated to continuously improving the quality of our painting process, which has become our real passion, we started researching something truly innovative, and at the beginning of this year we renovated the entire powder application system, once again commissioning CM Spray and its Swiss branch, Ramseier”.

“The desire to improve the quality of the finish was at the base of this investment, increasing productivity and simultaneously optimizing powder consumption, reducing costs for disposal of discarded powders”, explained Maniero. “In 2009 we disposed of 220 quintals of powders; with the new installed system, this year we expect to dispose of no more than 60 quintals”.

This savings is motivated by the fact that the new system permits recovery of nearly the entire paint product.

But the truly excellent results were in the quality of the film, with perfect coverage of the paint on the piece. What we have obtained with this new application system is the distribution of the powder on the piece with a “cloud” effect, permitting the painting of even the most complicated geometries with excellent final results”.

The application system is composed of an automatic booth in a composite material, a DDF air-free powder transport system, manual and automatic spray pistols and two reciprocators.

modificammo il nostro sistema d’alimentazione polveri, sostituendo le tubazioni con altre dal diametro maggiorato e commissionammo alla CM Spray di Carbonera (Tv) una pistola realizzata “ad hoc” per le nostre esigenze. Diminuendo l’aria necessaria per il trasporto della polvere, ottenemmo un’erogazione più “dolce” della vernice e riuscimmo ad aumentare ulteriormente la qualità del film.

Dopo trent’anni dedicati a migliorare sempre di più la qualità della nostra verniciatura, diventata una vera e propria passione, abbiamo iniziato la ricerca di qualcosa di veramente innovativo e all’inizio di quest’anno abbiamo rinnovato tutto il sistema applicativo delle polveri affidandoci nuovamente a Cm Spray e alla sua rappresentata svizzera Ramseier”. “Alla base di questo ulteriore investimento c’è stata la volontà di aumentare la qualità della finitura, di aumentare la produttività ottimizzando contemporaneamente il consumo di polvere, e infine di ridurre i costi di smaltimento delle polveri di scarto – continua Maniero – nel 2009 abbiamo smaltito 220 quintali di polveri; quest’anno con il nuovo sistema installato prevediamo di smaltirne non più di 60 quintali. Questo risparmio è motivato dal fatto che il nuovo sistema ci consente di recuperare la quasi totalità del prodotto verniciante. Ma risultati davvero ottimi li abbiamo riscontrati sulla qualità del film, a partire dalla perfetta distensione della vernice sul pezzo. Ciò che abbiamo ottenuto con questo nuovo sistema applicativo è la distribuzione della polvere sul pezzo con un effetto “nuvola”, che permette di verniciare, con ottimi risultati, anche i pezzi dalle geometrie più complicate”. Il sistema d’applicazione è composto da una cabina automatica in materiale composito, dal sistema di trasporto polvere DDF senz’aria, da pistole manuali ed automatiche e da due reciprocatori.

Color change technology The Colorflex Soft Spray system installed at Bemmex is the first automatic system in the world with rapid color changing in 10 seconds.

The operator can select to change the color from system A to system B (fig. 4, next page), executing the change in 10 seconds (disposable powder).

La tecnologia di cambio colore Il sistema Colorflex Soft Spray installato presso Bemmex è il primo sistema automatico al mondo con cambio rapido colore in dieci secondi. L’operatore può scegliere di cambiare il colore dal sistema A al sistema B (fig. 4, pagina suguente) ed effettuare questo cambio in 10 secondi (polvere a perdere).

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FOCUS ON TECHNOLOGY

PCM SISTEMA A

SISTEMA B VISTA DALL’ALTO SISTEMA A

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ColorFlex is based on the principle of transporting high density products, like powder, without the use of air. The result is a cloud of light powder, denser and with less velocity. The DDF®-Digital Density Feeding pumps (fig. 5) are the keys to this technology.

The DDF® pump permits distribution of exact percentages of powder through the micro pulsation of air created by twin spray guns activated through a digital electronic control system.

Traditional systems with Venturi, use 12 mm diameter pipes: the DDF® pump has a 6 mm diameter. Smaller diameter of the conduit facilitates the cleaning process during color changes. In the ColorFlex Soft Spray system, the DDF® pumps suction the powders alternatively from two supply units (A or B) PMC located directly below the cyclone (fig. 6), where all of the powder (virgin and recovered) is sifted through the two integrated ultrasonic vibrating sifters (fig. 7, next page) and sent to the single spray guns for spraying based on the selection of the operator.

Furthermore, the two DDF® pumps model 50-200 (large capacity) resupply the virgin powder to the relative color supply units (without fluidification) of the original container.

SISTEMA B

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ColorFlex Si basa sul principio del trasporto di prodotti ad alta densità, come la polvere, senz’aria. Ottenendo come risultato, una nube di polvere più lieve, più densa e con minor velocità.

Le pompa DDF®-Digital Density Feeding (fig.5), sono la chiave di questa tecnologia.

La pompa DDF® permette di erogare percentuali esatte di polvere per mezzo di micro pulsazioni d’aria, create da pistoni gemelli attivati da un controllo elettronico digitale. I sistemi tradizionali con Venturi, utilizzano tubi da 12 mm di diametro: la pompa DDF® ha un diametro di 6mm. Il diametro inferiore del condotto facilita il processo di pulizia nei cambi colore. Nel sistema ColorFlex Soft Spray le pompe DDF® aspirano la polvere alternativamente da due centrali di alimentazione (A oppure B) PMC situate direttamente sotto al ciclone (fig. 6), dove tutta la polvere (vergine e recuperata) viene setacciata da due vibrosetacci ad ultrasuoni integrati (fig. 7, pagina seguente) e la inviano alle singole pistole per la spruzzatura in base alla scelta dell’operatore.

Inoltre due pompe DDF® mod. 50-200 (grossa portata) riforniscono di polvere vergine le relative centrali di alimentazione del colore (senza fluidificazione) dal contenitore originale.

6 4 - One of the two supply units (PMC) with an ultrasonic vibrating sifter, with the level measuring device (to the right of the tank) 4 - Una delle due centrali d’alimentazione (PMC) con vibro setaccio ad ultrasuoni, si noti il misuratore di livello (a destra del serbatoio) 5 - The DDF®-Digital Density Feeding pump units for powder supply to the guns. The pumps for loading the supply units are positioned on the side of the structure 5 - La batterie di pompe DDF®-Digital Density Feeding per l’alimentazione delle pistole. A lato della struttura sono posizionate le pompe per il carico delle centrali d’alimentazione 6 - Scheme of the Colorflex Soft Spray system with the two supply units (A-B) 6 - Lo schema del sistema Colorflex Soft Spray con le due centrali d’alimentazione (A-B)

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The search for extreme quality in powder finishes for bicycles La ricerca dell’estrema qualità nella finitura a polveri di biciclette

7 - The two supply units (A-B) 7 - Le due centrali d’alimentazione (A-B)

7

The supply pumps are controlled by a level sensor that precisely doses the necessary quantity of powder (max. 4 Kg.) in PCM. The virgin powder and the recovered powder are perfectly blended in the ultrasonic vibrating sifter.

The DDF®20 -40 is based on the principle of counter pressure supply, supplying a precise and perfectly synchronized powder supply to the gun with very small quantities of air.

Therefore, the powder flow is more consistent and dense.

Through a limit switch (20/25/30), the powder output level can be modified and adapted for the demands of each application.

Electronic control is integrated in the pumps rack and is activated through a digital module.

The quantity of powder is adjustable between 40 and 240 gr./min.

In the case of recovery painting, one of the supply units (A or B) will be positioned under the cyclone to permit recovery of the powder from the cabin.

In the case of recovery powder coatings,

38 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

Le pompe di carico sono controllate da un sensore di livello che spinge con grande precisione la quantità di polvere necessaria (max. 4 Kg.) nel PCM. La polvere vergine e quella recuperata sono perfettamente mescolate nel vibro setaccio ad ultrasuoni. La pompa della polvere DDF®20 -40 si basa su un principio di alimentazione per contropressione, per fornire alle pistole un’alimentazione di polvere precisa e perfettamente sincronizzata, con pochissima aria. In questo modo, il flusso della polvere è più consistente e denso. Mediante un limitatore di corsa (20/25/30) il livello di uscita della polvere si può modificare ed adattare alle necessità di ciascuna applicazione.

Il controllo elettronico è integrato nel rack di pompe e viene attivato da un modulo digitale. La quantità di polvere è regolabile fra 40 e 240 gr./ min. Nel caso di verniciatura a recupero, una delle due centrali di alimentazione (A oppure B) sarà posizionata sotto al ciclone permettendo così il recupero della polvere dalla cabina.

Nel caso di verniciatura con polvere a perdere il cambio colore avviene con l’utilizzo di uno dei due

FOCUS ON TECHNOLOGY

8

color changes take place through the use of one of the two supply units (A, for example), cleaning of only the spray guns and automatic insertion of the new color from supply unit B in about 10 seconds (fig. 8). Cleaning the supply units (A and B) PCM is completely automatic, as is the recovery of the remaining powder into the original container and the cleaning of the entire system (fig. 9).

The new Bemmex system has been operating since early 2010. The results have been quite positive both from a final film quality perspective as well as from a productivity perspective, with savings due to less powder consumption and finally, a drastic reduction in the costs of discarded powder disposal.

9

sistemi di alimentazione (per esempio A), la pulizia solamente delle pistole e l’innesto automatico del nuovo colore dal sistema B con tempistiche attorno ai 10 secondi (fig. 8).

La pulizia delle centrali di alimentazione (A e B) PCM è completamente automatica, come del resto il recupero della polvere nel contenitore originale e la pulizia di tutto il sistema (fig. 9).

Alla Bemmex il nuovo sistema è operativo dall’inizio del 2010.

E i risultati sono davvero soddisfacenti sia dal punto di vista della qualità finale del film, da quello della produttività, dal risparmio dovuto al minor consumo di polvere e non da ultimo, dalla riduzione drastica dei costi di smaltimento delle polveri esauste.

8 - The rapid color change system for the pistols 8 - Il sistema di cambio colore rapido delle pistole 9 - The command touch screen for controlling automatic system powder loading and unloading 9 - Il touch screen di comando per il controllo del carico e scarico della polvere e della pulizia automatica del sistema

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EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali Luca Del Fabbro1, Marina Campolo2, Alfredo Soldati1,2 Dipartimento di Energetica e Macchine, University of Udine, 33100 Udine, Italy 2 Centro Interdipartimentale di Fluidodinamica e Idraulica, University of Udine, 33100 Udine, Italy 1

Support from Safilo Group s.p.a. for valuable discussions on the technical problem is gratefully acknowledged.

Image courtesy of Verind SpA Copyright AIDIC Servizi, 2008

C

onventional spray painting systems exploit high velocity air jets (i) to atomize the liquid paint into droplets and (ii) to accelerate the droplets toward the workpiece. To guarantee a high surface quality of the painted workpiece, droplets should cover homogeneously the workpiece and form a thin film of uniform thickness. Despite the high quality standards required for painted workpieces, industrial painting processes are still very ineffective, especially when workpieces have complex shapes (for instance: glasses): (i) paint transfer efficiencies are very low (7÷10% in conventional painting systems) and (ii) a large amount of overspray is generated in the hood. Overspray may become a crucial issue in the process for two main reasons: (i) the delayed deposition of droplets which do not reach the workpiece

40 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

I

sistemi di spruzzatura convenzionali sfruttano getti d’aria ad alta velocità (i) per atomizzare la vernice liquida in piccole gocce e (ii) accelerare le gocce verso il pezzo. Per garantire un’elevata qualità superficiale del pezzo verniciato, le goccioline dovrebbero coprire omogeneamente il pezzo e formare un film sottile di spessore uniforme. Nonostante gli standard qualitativi elevati richiesti per i manufatti, i processi di verniciatura industriale sono ancora piuttosto inefficienti, specialmente quando i pezzi hanno forme complesse (ad esempio: occhiali): (i) le efficienze di trasferimento della vernice sono molto basse (7÷10% nei sistemi di verniciatura tradizionale) e (ii) si genera una grossa quantità di overspray nella cappa di aspirazione. Quello dell’overspray può diventare un aspetto cruciale nel processo per due ragioni principali: (i) bisogna evitare la deposizione ritardata

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

is to be avoided by forcing the extraction of flow from the hood; (ii) solvents added to the paint to control viscosity may evaporate in the hood contributing to the emission of Volatile Organic Carbon. The dynamics of paint droplets in the painting process is controlled by the large scale vortical structures generated by the spray gun at the jet exit. These determine the radial dispersion of the spray from the gun to the target and the overspray in the hood. A detailed investigation of the flow field generated by the spray gun and of the transport of paint droplets is therefore necessary to make any step forward the optimization of industrial spray painting systems.

In this work, we perform numerical simulations of the high velocity air flow generated by a spray gun (used for the spray painting of glasses) into an industrial spray painting hood. We use a finite volume solver of Navier Stokes equations to characterize the flow field generated by the high velocity jet exiting from the gun; then, we simulate the transport of paint droplets of different size from the point of injection to the target to highlight the role played by large scale vortical structures in their dispersion.

delle goccioline che non raggiungono il pezzo forzando l’estrazione d’aria dalla cabina; (ii) i solventi aggiunti alla vernice per controllarne la viscosità possono evaporare nella cabina contribuendo così all’emissione di Composti Organici Volatili (COV). La dinamica delle goccioline di vernice nel processo di verniciatura è controllata dalle strutture vorticose a larga scala generate dalla pistola a spruzzo all’uscita del getto. Queste determinano la dispersione radiale dello spray mentre si muove dalla pistola all’oggetto e la formazione di overspray nella cappa. Un’analisi dettagliata del campo di moto generato dalla pistola a spruzzo e del trasporto delle goccioline di vernice è quindi necessario per permettere l’ottimizzazione dei sistemi di verniciatura a spruzzo industriali. In questo articolo, sono state realizzate simulazioni numeriche del flusso d’aria ad alta velocità generate dalla pistola (utilizzata per la verniciatura a spruzzo di occhiali) in una cabina di verniciatura a spruzzo industriale. E’ stato utilizzato un solutore ai volumi finiti delle equazioni Navier Stokes per caratterizzare il campo di moto generato dal getto ad alta velocità in uscita dalla pistola; successivamente, è stato simulato il trasporto di goccioline di vernice di diversa dimensione dal punto di iniezione all’obiettivo per evidenziare il ruolo giocato nella loro dispersione dalle strutture vorticose di larga scala.

Problem and object We focused our analysis on a typical spray painting process, i.e. the automatic spray painting of glasses. Measures of transfer efficiency made on the field indicate that the paint transfer efficiency, defined as the ratio between the mass of paint transferred to the glasses by the spray painting process and the mass of paint atomized by the gun can be as low as 7%. This figure is very small and indicates that the margins for process optimization are significant. A low value of transfer efficiency means that a large amount of paint is not delivered effectively to the target, dispersing in the hood. The obvious consequences of the inefficiency of the process are (i) a larger consumption of paint and (ii) environmental problems arising from overspray production: collection system should be installed in the hood and abatement system should be

Problema e oggetto Abbiamo focalizzato la nostra analisi su un tipico processo di verniciatura a spruzzo, ad esempio la verniciatura a spruzzo automatica degli occhiali. Misurazioni dell’efficienza di trasferimento effettuate sul campo indicano che l’efficienza di trasferimento della vernice, definita come il rapporto tra la massa di vernice trasferita agli occhiali nel processo di spruzzatura e la massa di vernice atomizzata dalla pistola, può essere del 7%.

Questo valore è molto piccolo e indica che ci sono margini significativi per l’ottimizzazione del processo. Un basso valore di efficienza di trasferimento significa che una grande quantità di vernice non raggiunge efficacemente l’obiettivo, disperdendosi nella cabina. Le ovvie conseguenze dell’inefficienza del processo sono (i) un maggiore consumo di vernice e (ii) i problemi ambientali che nascono dalla produzione di overspray: nella cabina devono essere installati sistemi di captazione dell’overspray e, a valle, sistemi di abbattimento per controllare la produzione di inquinanti.

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EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali 1 - Costs for raw material (paint) as a function of spray painting efficiency 1 - Variazione del costo delle materie prime (vernice) in funzione dell’efficienza della verniciatura a spruzzo.

1

2 - The near field of the spray painting system and the industrial configuration 2 - Zona prossima all’uscita del getto del sistema di verniciatura a spruzzo e configurazione di cabina utilizzata per la verniciatura industriale

installed “end-of-pipe” to control the pollution produced by the process. A preliminary evaluation of the impact of improved spray painting performances made considering only the cost of paint used for spraying (see fig. 1) indicates that significant economical savings can be obtained even by a few points percent increase of the transfer efficiency.

The economical savings become even larger if the environmental costs due to overspray are also considered. Therefore, an in depth investigation of the spray paint dynamics to identify the variables which can be used to improve the transfer efficiency is a crucial step for the economical and environmental optimization of the industrial process. Spray painting in industrial installations is made using spray guns which generate a high velocity jet of air (i) atomizing the paint into fine droplets and (ii) accelerating them toward the target. The choice and the operation of the spray gun is most important to obtain the best from the process. At present, in industrial processes like the spray painting of glasses the operation of a gun is still tuned based on the worker experience: the atomizing pressure and the cone of the spray are regulated “ad hoc” based on the final surface quality expected for the workpiece. Yet, the performance of the spray gun is extremely sensitive to the diameter of droplets generated because large and small droplets interact differently with the large scale vortical structures generated by the high velocity jet (see Campolo et al., 2005 and 2008; Sbrizzai et al., 2004 and 2009).

In this work we present a computational study

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Una valutazione preliminare del miglioramento ottenibile in termini di riduzione di impatto eseguita considerando solo il costo della vernice utilizzata per la spruzzatura (fig. 1) indica che può essere ottenuto un risparmio economico significativo anche con un aumento di pochi punti percentuali dell’efficienza di trasferimento. Il risparmio economico diventa ancora maggiore se si considerano i costi ambientali dovuti all’overspray. Quindi, uno studio approfondito della dinamica di formazione degli spray di vernice finalizzata all’identificazione delle variabili che possono essere utilizzate per migliorare l’efficienza di trasferimento è un passo cruciale per l’ottimizzazione economica e ambientale del processo industriale. La scelta e il funzionamento della pistola di spruzzatura è la cosa più importante per ottenere il meglio dal processo.

Attualmente, nei processi industriali il funzionamento di una pistola è ancora controllato dall’esperienza dell’operatore: la pressione di atomizzazione e il cono di spruzzo sono regolati “ad hoc” sulla base della qualità finale della superficie del pezzo che ci si aspetta. Tuttavia, la prestazione della pistola è estremamente sensibile al diametro delle goccioline generate perché gocce grandi e piccole interagiscono in modo diverso con le strutture vorticose su larga scala generate dal getto ad alta velocità (rif. Campolo et al., 2005 e 2008; Sbrizzai et al., 2004 and 2009).

In questo lavoro è presentato uno studio computazionale volto a (i) caratterizzare il flusso

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

2

aimed at (i) characterizing the flow and (ii) the spray dynamics in the near field of a spray gun and inside an industrial hood.

We show that the droplet size distribution is the key parameter to control the paint transfer efficiency.

e (ii) la dinamica dello spray nella zona prossima al punto di generazione delle gocce e all’interno della cabina di verniciatura industriale. Viene dimostrato come la distribuzione delle dimensioni delle goccioline sia il parametro chiave per controllare l’efficienza di trasferimento della vernice.

Configuration under study and methodology Figure 2 shows a typical model of spray gun used to paint glasses and the corresponding industrial configuration for the spray painting system. Paint is fed to the gun by a central orifice while air at high velocity is fed by the coaxial annular duct. This configuration is extremely effective in generating a high shear at the liquid (paint) surface which promotes the atomization. Air can be fed also from two or more additional holes, placed sideways to the main jet axis when the spray should be deformed to produce a flat spray pattern to control the drift around of the target. Spray guns are usually mounted on reciprocators and placed inside a hood together with the workpieces to be painted. In this way, an air extraction system can be used to generate flow condition able to (i) prevent the dispersion of overspray in the working environment and able to (ii) remove efficiently droplets re-circulating around the target. In this work, we have examined

Configurazione di studio e metodologia La figura 2 mostra un modello tipico di pistola a spruzzo utilizzata per verniciare occhiali e la configurazione industriale corrispondente per il sistema di verniciatura a spruzzo. La vernice è inviata alla pistola attraverso un orifizio centrale mentre aria ad alta velocità è convogliata da un condotto anulare coassiale. Questa configurazione è estremamente efficace nel generare uno sforzo di taglio elevato alla superficie del liquido (vernice) che promuove l’atomizzazione. L’aria può essere alimentata anche da due o più fori aggiuntivi, posizionati traversalmente rispetto all’asse del getto principale, quando sia necessario deformare lo spruzzo per produrre uno cono di spray piatto e controllare la dispersione delle gocce intorno all’oggetto da verniciare. Le pistole a spruzzo sono solitamente montate su reciprocatori e posizionate all’interno di una cabina insieme ai pezzi da verniciare. In questo modo, si può utilizzare un sistema di estrazione dell’aria per generare una condizione di flusso in grado di (i) prevenire la dispersione dell’overspray nell’ambiente di lavoro e in grado di (ii) rimuovere efficacemente le goccioline che ri-circolano intorno

EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali in detail the flow field produced by the gun injecting a high velocity air jet and paint droplets toward the glasses. Then we have used these information to predict the behavior of the spray in the industrial system, where the rack hanging the glasses is rotating and the hood is extracting air continuously.

We used a finite volume solver of Navier-Stokes equation to solve the air flow and Lagrangian tracking to simulate droplets dispersion.

The computational domains are shown in Figure 2. For the near field analysis, we considered the region between the spray gun and the glasses.

For the analysis of spray behavior in the industrial configuration, we considered a slice of the box containing the rotating rack hanging the glasses and the spray guns. These volumes are divided into small computational volumes; for each computational volume the conservation of mass and momentum are solved for to calculate local values of velocity and pressure. Cartesian velocities and pressure are evaluated at cell centers, and controvariant volume fluxes are evaluated at cell faces. Flux discretization is obtained by a third order (QUICK) scheme.

Conservation of mass and momentum are solved using the SIMPLE algorithm (Patankar and Spalding, 1972), operator splitting and predictor/corrector stages. Equations for each dependent variable are decoupled and linearized, and then solved using the conjugate gradient (CG) method. The pressure correction equation (Poisson equation) is solved using a multigrid algorithm. Turbulence effect are accounted for using a k-ε model. Droplets are modeled as rigid spheres with constant diameter.

Different diameters have been simulated to evaluate the behavior of droplets of the typical size generated by spray guns. Transport and deposition of injected droplets is simulated by solving the momentum equation for each single droplet, which describes the balance among inertia, drag, gravity, buoyancy, lift, Basset, pressure gradient and virtual mass forces.

Due to the low concentration of droplets in the flow, we assume that particles have no feed back on the fluid (one-way coupling). From an order of magnitude analysis (see Campolo et al.,2005), for this specific application all the forces on

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all’oggetto da verniciare. In questo lavoro, abbiamo esaminato nel dettaglio il campo di flusso prodotto dalla pistola che inietta un getto d’aria ad alta velocità e gocce di vernice verso gli occhiali.

Successivamente abbiamo usato queste informazioni per prevedere il comportamento dello spray nel sistema industriale, dove la bilancella con appesi gli occhiali ruota e la cabina estrae aria continuamente. Abbiamo usato un solutore ai volumi finiti delle equazioni di Navier-Stokes per caratterizzare il flusso d’aria e il tracciamento Lagrangiano per simulare la dispersione di gocce. I domini computazionali sono mostrati in figura 2. Per l’analisi della zona prossima al punto di iniezione dello spray, abbiamo considerato la regione compresa tra la pistola e gli occhiali. Per l’analisi del comportamento dello spray nella configurazione industriale, abbiamo considerato una porzione dell’area che comprende la bilancella rotante cui sono appesi gli occhiali e la pistola. Questi volumi sono suddivisi in volumi computazionali più piccoli; per ogni volume computazionale la conservazione della massa e della quantità di moto sono utilizzate per calcolare i valori locali di velocità e pressione. Le velocità cartesiane e la pressione sono valutate in corrispondenza del centro delle celle e i flussi sono misurati in corrispondenza delle facce delle celle. La discretizzazione del flusso si ottiene con uno schema di terzo ordine (QUICK). La conservazione della massa e delle quantità di moto si risolvono usando l’algoritmo SIMPLE (Patankar e Spalding, 1972), che impega un operatore per la scomposizione spaziale delle equazioni e stadi di previsione/ correzione per la ricerca della soluzione numerica. Le equazioni per ogni variabile dipendente sono disaccoppiate e linearizzate e poi risolte utilizzando il metodo del gradiente coniugato (CG).

L’equazione di correzione della pressione (equazione di Poisson) è risolta utilizzando un algoritmo a griglia multipla. L’effetto della turbolenza è modellato utilizzando un modello k-ε. Le gocce sono considerate come sfere rigide con diametro costante. Sono stati simulati diametri differenti per valutare il comportamento di gocce della tipica dimensione di quelle generate dalla pistola a spruzzo. Il trasporto e la deposizione di gocce è modellato risolvendo l’equazione della quantità di moto per ogni singola goccia, che descrive l’equilibrio fra inerzia, resistenza, gravità, spinta idrostatica, portanza, Basset, gradiente di pressione e forze di massa virtuali.

A causa della bassa concentrazione delle gocce nel flusso, assumiamo che le particelle non abbiano alcun feed back sul fluido (accoppiamento unidirezionale). Da una analisi dell’ordine di grandezza delle forze in gioco (rif. Campolo et al.,2005), per questa specifica applicazione

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

the RHS except the drag force and buoyancy may be neglected. Under this assumptions, the equation of droplet motion may be written as

ρp

πD 3p d v p 6

dt

tutte le forze, eccetto la forza di resistenza e la spinta idrostatica, possono essere trascurate. Secondo questa ipotesi, l’equazione del moto delle gocce può essere scritta come segue

πD p2 πD 3p 1 = CD ρ (v − v p ) v − v p + (ρ p − ρ )g 2 4 6

were ρp, Dp and vp particle density, diameter and velocity, ρ and v are fluid density and velocity, t is time and g is gravity. The Stokes coefficient for drag, CD=f(Rep), is given by:

dove ρp, Dp e vp sono densità, diametro e velocità della particella, ρ e v sono densità e velocità del fluido, t è il tempo e g è la gravità. Il coefficiente Stokes per l’attrito, CD=f(Rep), è dato da:

24 C D (Re p ) = 24 1 + 0.15 0.15 ⋅. R eRe 0p.687 R eRepp

(

where Rep=ρ Dp |v- vp|/μ is the particle Reynolds number and μ is the fluid viscosity.

Droplet equation is discretized using finitedifferences and integrated explicitly in time using a time step which is smaller than the droplet characteristic time, τp= ρp Dp2 /18μ and locally

)

Dove Rep=ρ Dp |v- vp|/μ è il numero di Reynolds della particella e μ è la viscosità del fluido. L’equazione delle gocce è discretizzata utilizzando le differenze-finite e integrata esplicitamente nel tempo, usando un passo temporale che è più piccolo del tempo caratteristico della goccia, τp= ρp Dp2 /18μ e adattato localmente dal

EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali 3

3 - Flow field generated by the spray gun: the paint is fed from the central orifice, the air jet is issued from the annular ring 3 - Il campo di moto generato dalla pistola: la vernice è alimentata dall’orifizio centrale, il getto d’aria è emesso dal disco anulare 4 - Radial profile of velocity in the jet 4 - Profilo radiale della velocità nel getto

4

adapted by the code when large velocity gradients are found in the flow.

Tri-linear interpolation of fluid velocity values available at grid points is used for the calculation of the drag force which requires evaluation of fluid velocity at droplet position. Since the flow is turbulent, the instantaneous fluid velocity at droplet position is obtained from the calculated flow field and from the turbulence field (turbulent kinetic energy and turbulent dissipation) using the eddy interaction model

by Gosman and Ioannides (1983) and Graham (1998).

codice quando nel flusso si incontrano elevati gradienti di velocità. L’interpolazione trilineare dei valori di velocità del fluido disponibili in corrispondenza dei punti della griglia è usata per il calcolo della forza di resistenza che richiede la misura della velocità del fluido nella posizione della goccia. Dal momento che il flusso è turbolento, la velocità istantanea del fluido nella posizione della di una goccia si ottiene dal valore di campo medio calcolato per il flusso e dal campo di turbolenza (energia cinetica turbolenta e dissipazione turbolenta) usando il modello di interazione turbolenta di Gosman e Ioannides (1983) e di Graham (1998).

Results: flow field and droplet dispersion The flow field generated by the spray gun in the near field of the jet is shown in Figure 3.

The computational mesh is fine enough to solve for the large scale, steady state structures generated by the jet. The grey scale shows that the velocity of the jet is in the range 0÷180 m/s, with low velocity values for the air behind the target and far from the nozzle exit. The flow field generated by the gun is extremely complex near to the jet exit, where a re-circulating bubble of air is found right downstream the paint exit section. This bubble is found to be responsible for the large spreading of droplets.

Specifically, while large droplets (30 μm) have sufficient inertia to move along the jet axis,

Risultati: campo di moto e dispersione delle gocce Il campo di moto generato dalla pistola a spruzzo nella zona prossima al punto di immissione del getto è mostrato in figura 3. La griglia computazionale è abbastanza fine da risolvere le strutture di larga scala, generate dal getto. La scala grigia mostra che la velocità del getto è compresa fra 0÷180 m/s, con valori di velocità bassi per l’aria dietro all’oggetto da verniciare, e alti in corrispondenza dell’uscita dell’ugello. Il campo di moto generato dalla pistola è estremamente complesso vicino all’uscita del getto, dove si incontra una bolla d’aria ri-circolante proprio a valle della sezione d’uscita della vernice. Questa bolla d’aria è responsabile della grossa dispersione di gocce di vernice. Nello specifico, mentre le gocce grandi (30 μm) hanno un’inerzia sufficiente per muoversi lungo l’asse del getto, le gocce

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

0.125 mm

0.625 mm

2 mm

5

5 - Radial profile of droplet concentration at the jet exit 5 - Profilo radiale della concentrazione di gocce presso l’uscita del getto

smaller droplets (1 μm) are deviated radially toward the internal sheet of the jet where the turbulence intensity is largest. Far from the jet exit, the flow field is most similar to a free jet, as shown in Figure 4 by the comparison with the profiles reported by Schlicting (1979). To characterize the spray generated by the gun we simulated the dispersion of O(104) droplets injected from the central orifice. It is too complex to simulate numerically the dynamics of droplet formation, break-up and coalescence.

Therefore, we decided to evaluate droplet dispersion considering groups of droplets of different size (from 0.01 μm to 40 μm) already formed at the orifice.

Figure 5 shows the number density radial distribution of 1 μm droplets at three different distances from the orifice, whose position is indicated in Figure 3. A logarithmic scale has been used on the y-axis to underline the small differences in the radial distribution produced by the re-circulating bubble.

We observe that the uniform distribution of droplets found at the orifice develops two peaks of concentration as soon as the droplets move into the bubble region. We followed the trajectory of droplets up to the end of their travel, either on the target (the glasses) or at the boundary of the domain. Droplets move toward the target driven by the jet, disperse radially because of turbulent dispersion and finally reach the region close to the target, where the flow deviates from the straight trajectory.

Depending on their inertia, the droplets may either hit the target and stick or follow the flow, moving around the obstacle.

più piccole (1 μm) sono deviate radialmente verso l’interfaccia interna del getto dove l’intensità della turbolenza è maggiore. Lontano dall’uscita del getto, il campo di moto è più simile a quello di un getto libero, come mostrato in figura 4 dalla comparazione con i profili riportati da Schlicting (1979).

Per caratterizzare lo spray generato dalla pistola, abbiamo simulato la dispersione di gocce di O(104) iniettate dall’orifizio centrale. È troppo complicato simulare numericamente la dinamica della formazione, rottura e coalescenza delle gocce. Quindi, abbiamo deciso di rilevare la dispersione delle gocce considerando gruppi di gocce di dimensioni differenti (da 0.01 μm a 40 μm) già formate presso l’orifizio.

La figura 5 mostra la densità di distribuzione radiale di gocce di 1 μm a tre distanze diverse dall’orifizio, la cui posizione è indicata in figura 3. È stata utilizzata una scala logaritmica sull’asse delle y per evidenziare le piccole differenze nella distribuzione radiale prodotta dalla bolla di ricircolazione. Osserviamo che la distribuzione uniforme delle gocce che si incontra presso l’orifizio sviluppa due picchi di concentrazione non appena le gocce si muovono nella regione della bolla. Abbiamo seguito la traiettoria delle gocce fino alla fine del loro viaggio, sia sul bersaglio (gli occhiali) che ai confini del dominio. Le gocce si muovono verso il bersaglio spinte dal getto, si disperdono radialmente a causa della dispersione turbolenta e raggiungono infine la regione vicina all’oggetto da verniciare, dove il flusso devia dalla traiettoria retta.

A seconda della loro inerzia, le gocce possono sia colpire l’oggetto da verniciare, restando attaccate o seguire il flusso, muovendosi intorno all’ostacolo.

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali We calculated the paint transfer efficiency as

η (D p ) = where nstick(Dp) is the number of droplets hitting the target, nin(Dp) is the number of droplets released from the orifice and Dp is the droplet diameter.

Results of our calculations are shown in Figure 6.

We observe that the transfer efficiency depends on the droplet diameter. Specifically, the transfer efficiency is significant only for droplets larger than 10 μm. Therefore, if a gun generates droplets smaller than 10 μm, these will hardly contribute to the painting process.

These droplets in turn will generate overspray around the target, increasing the probability of generating surface defects by delayed deposition and contributing to the waste of paint inside the hood. A fine tuning on the droplet size distribution generated by the gun is therefore necessary to obtain a large overall transfer efficiency.

This can be calculated as:

Abbiamo calcolato l’efficienza di trasferimento come

n stick ( D p ) nin ( D p )

Dove nstick(Dp) è il numero di gocce che colpisce il bersaglio, nin(Dp) è il numero di gocce rilasciate dall’orifizio e Dp è il diametro delle gocce.

I risultati dei nostri calcoli sono mostrati in figura 6.

Osserviamo che l’efficienza di trasferimento dipende dal diametro delle gocce. Nello specifico, l’efficienza di trasferimento è significativa solo per gocce più grandi di 10 μm. Quindi, se una pistola genera gocce più piccole di 10 μm, queste ultime difficilmente contribuiranno al processo di verniciatura. Queste gocce, al contrario, genereranno overspray intorno al bersaglio, aumentando la probabilità di creare difetti superficiali dovuti dalla deposizione ritardata e contribuendo allo spreco di vernice in cabina. È quindi necessaria un’attenta calibrazione della distribuzione della dimensione delle gocce generate dalla pistola per ottenere una migliore efficienza di trasferimento globale.

Questa può essere calcolata come:

η tot = ∑ f ( D p ) ⋅η ( D p ) once the droplet size distribution generated by the nozzle of the gun is known, f(Dp) being the mass fraction of droplets with diameter Dp. Droplets larger than 10 μm should be preferred, since they are more easily driven toward the target. Yet, droplets too large can lead to inhomogeneous distribution of paint on the target. Therefore, for each industrial application the optimal droplet size distribution will be the one producing the largest possible overall transfer efficiency with no drawback on the surface quality of the workpiece.

The “optimal” droplet size distribution should then be used to choice the gun and to operate it in the optimal range. We considered also the dispersion of the spray in the larger computational domain, including the rotating rack hanging the glasses and the hood, to evaluate if the flow generated by the extraction system may have a significant effect on

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una volta che la distribuzione della dimensione delle gocce generate dall’ugello della pistola è conosciuta, essendo f(Dp ) la frazione di massa di gocce con diametro Dp. Si dovrebbero preferire gocce più grandi 10 μm, dal momento che sono più facili da guidare verso il bersaglio. Tuttavia, gocce troppo grandi possono produrre una distribuzione non omogenea della vernice sul bersaglio. Quindi, per ogni applicazione industriale la distribuzione ottimale della dimensione delle gocce sarà quella che produce la maggiore efficienza di trasferimento globale senza inconvenienti per la qualità della superficie del pezzo. La distribuzione dimensionale “ottimale” delle gocce dovrebbe essere allora utilizzata per scegliere la pistola e utilizzarla nel modo corretto.

Abbiamo considerato anche la dispersione dello spray all’interno del dominio computazione più grande, che comprende la bilancella rotante con appesi gli occhiali e la cabina, per valutare

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

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the spray dispersion. Since it is impossible to solve precisely for the flow of the jet in such a complex domain in which one part is rotating, we considered synthetic conditions derived from the near field simulation to account for the high velocity flow and the spray distribution generated by the gun.

We should remark here that the purpose of this simulation is not to calculate precisely the transfer efficiency of the system but rather to check if the extraction of flow and the rotation of the rack produce a significant effect.

Figure 7 shows the flow field and the dispersion of spray in the industrial spray painting system.

Droplets are driven to the target by the jets and then are entrained by the flow, moving toward the extraction system.

Results from the Lagrangian tracking have been used to calculate the behavior of droplets over time as shown in Figure 8, next page.

We considered a swarm of 10 μm particles injected at the reference time 0.5 s, and we calculated, as time goes on, the number of droplets hitting the target, still in flight or exiting from the air extraction section. Results of the calculation shows that the transfer of droplet is obtained in a short time (about 0.02 s) whereas droplets stay inside the hood on average for 0.15 s.

These data may be used to predict if the quality of the workpiece will be satisfactory or if the flow from the exhaust extraction system should be increased. In fact, if the residence time of droplets inside the hood is short, even a delayed deposition due to turbulent

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se il flusso generato dal sistema di estrazione potesse avere effetti rilevanti sulla dispersione dello spray.

Dal momento che è impossibile risolvere nel dettaglio il flusso del getto in un dominio così complesso, in cui una parte è rotante, per introdurre il flusso ad alta velocità e la distribuzione dello spruzzo generata dalla pistola abbiamo utilizzato una condizione al contorno sintetica derivata dalla simulazione precedente, relativa alla zona prossima all’uscita del getto. È doveroso sottolineare che l’obiettivo di questa simulazione non è calcolare in modo accurato l’efficienza di trasferimento del sistema, bensì controllare se l’estrazione del flusso e la rotazione della bilancella producano un effetto significativo. La figura 7 mostra il campo di moto e la dispersione dello spray nel sistema di verniciatura industriale. Le gocce sono guidate verso il bersaglio dai getti, trasportate dal flusso che successivamente si muove verso il sistema di estrazione.

I risultati ottenuti dal tracciamento Lagrangiano sono stati usati per calcolare il comportamento delle gocce nel tempo come mostrato in figura 8, pagina seguente.

Abbiamo considerato uno sciame di particelle da 10 μm iniettate nel tempo di riferimento 0,5 s, e abbiamo calcolato, in funzione del tempo, il numero di gocce che colpisce il bersaglio, il numero di quelle ancora in volo o presenti alla sezione di uscita da cui viene estratta l’aria. I risultati del calcolo mostrano che il trasferimento di gocce si ottiene in un tempo molto breve (circa 0,02 s) mentre le gocce permangono nella cabina mediamente per 0,15 s.

Questi dati possono essere usati per predire se la qualità del pezzo sarà soddisfacente o se il flusso del sistema di estrazione dell’aria debba essere aumentato. Infatti, se il tempo di permanenza delle gocce nella cabina è breve, anche una deposizione ritardata dovuta alla dispersione

6 - Transfer efficiency calculated for droplets of different size 6 - Efficienza di trasferimento calcolata per gocce di calibro diverso 7 - Flow field and particle dispersion in the industrial spray painting system 7 - Il campo di moto e la dispersione delle particelle nei sistemi di verniciatura a spruzzo

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EVALUATION OF SPRAY PAINTING EFFICIENCY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS Valutazione dell’efficienza di trasferimento nelle applicazioni industriali 8 - Statistics on droplet dispersion and time of travel inside the system 8 - Le statistiche sulla dispersione delle gocce e il tempo di permanenza all’interno del sistema

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dispersion will not produce surface defects. On the other hand, if the droplets residence time is too large, the paint can lose fluidity for the evaporation of the solvent, which is the most most volatile component and the delayed deposition may produce surface defects.

References Campolo M., Salvetti M.V., Soldati A., (2005), “Mechanisms for Microparticle Dispersion in a Jet in CrossFlow”, AIChE J. , 51, 28-43.

Campolo M., Cremese A., Soldati A (2008), “Controlling particle dispersion in a transverse jet by synchronized injection”, AIChE J. , 54, 1975-1986.

Gosman, A.D., and Ioannides, S.I. (1983), “Aspects of computer simulation of liquid-fuelled combustors”, AIAA, J. Energy 7 (6), 482 - 490.

Graham, D.I. (1998), “Improved Eddy Interaction Models with Random Length and Time Scales”, Int. J. Multiphase Flow, 24 (2), 335 – 345.

Patankar S.V. and Spalding D.B., (1972), “A calculation procedure for heat and mass transfer in three dimensional parabolic flows”, Int. J. Heat and Mass Transfer, 15, 1787-1806.

Sbrizzai F., Verzicco R., Pidria M.F., Soldati A., (2004), “Mechanisms for selective radial dispersion of microparticles in the transitional region of a confined turbulent round jet”, Int. J. Multiphase Flow, 30, 1389-1417. Sbrizzai F., Verzicco R., Soldati A., (2009), “Turbulent Flow and Dispersion of Inertial Particles in a Confined Jet Issued by a Long Cylindrical Pipe”, Flow Turbulence and Combustion, 82, 1-23.

Schlichting H. (1979), “Boundary-Layer Theory”, McGraw-Hill - Classic Texbook Reissue.

50 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

turbolenta non produrrà difetti superficiali. D’altro canto, se il tempo di permanenza delle gocce è troppo lungo, la vernice può perdere fluidità per l’evaporazione del solvente, il componente più volatile, e la deposizione ritardata può provocare difetti superficiali.

Riferimenti Campolo M., Salvetti M.V., Soldati A., (2005), “Mechanisms for Microparticle Dispersion in a Jet in CrossFlow”, AIChE J. , 51, 28-43.

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Schlichting H. (1979), “Boundary-Layer Theory”, McGrawHill - Classic Texbook Reissue.

A NEW SYSTEM FOR PRECISION TECHNICAL CLEANING WITH MICRO-PELLETS OF DRY ICE Un nuovo sistema per la pulizia industriale di precisione con microgranuli di ghiaccio secco Attilio Bernasconi, Mec Srl, Caltignaga (NO), Italy

1 - Dry ice cleaning of micro pincers 1 - Pulizia con ghiaccio secco di pinze di precisione

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n almost universal application of the dry ice blasting cleaning proves the importance of this system. This importance is due to the fact that the technology is safe and sound for the environment.

This means that the dry ice (carbon dioxide) blasting technology for cleaning uses no solvents, it doesn’t increase wastes, it requires no further workings because it doesn’t modify the treated surfaces (for example, it isn’t abrasive, so surfaces need no further polishing). Furthermore this technology is chemically inert and it produces no sensitive contaminations.

This blasting cleaning technology can be applied in many different industries, such as nuclear centrals, aircrafts, boats, railways and even in smaller and miniaturized applications, up to micro-mechanics and micro-electronics.

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’importanza della pulizia criogenica delle superfici mediante la proiezione di granuli di ghiaccio secco è ormai risaputa grazie alla sua applicazione pressoché universale. Questa importanza ha una valenza soprattutto dal punto di vista della salvaguardia dell’ambiente. La pulizia con ghiaccio secco (derivato da anidride carbonica) è una tecnologia pulita: non utilizza solventi, non aumenta la quantità di rifiuti, non implica lavorazioni successive poiché non modifica le superfici trattate (non essendo abrasiva, ad esempio, le superfici non necessitano di operazioni di lucidatura), inoltre è chimicamente inerte e non crea contaminazioni sensibili. Questa tecnologia di pulizia può essere utilizzata in numerosi ambiti industriali diversi, dalle centrali nucleari, agli aerei, navi, treni e via via ad applicazioni industriali sempre più piccole, fino alla micromeccanica e alla microelettronica.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

A little history The dry ice cleaning technology was born within the NASA in the 1972 for large and high-energy applications. From 1972 to today, over 35 years have passed, and applications have moved towards the low energy micro-applications. Some examples of this new interest are the applications in micro-mechanics, like cleaning of clockworks and precision parts, and in automation, like blasting of micro pincers (fig. 1) and micro actuators. In the microelectronics industry dry ice blasting is used to clean micro parts of equipments used in the production of microchip. Currently, dry ice blasting is commonly used in “macro” industrial applications, like in the marine industry, in the railway industry, in the food industry, in foundries, in the publishing industry and many others. The implications of this macro-applications are equally “industrial”: noise, quantity of compressed air, pellets size, size of equipments, etc.

To use the dry ice blasting technology in the micro-industry an unitary condition of micro-technology is needed, that means micro-equipments, micro-pellets, micronoise, micro furniture of compressed air.

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Cenni storici La pulizia con ghiaccio secco è nata in seno alla NASA nel 1972 per applicazioni di grandi dimensioni e ad alta energia. Dal 1972 a oggi sono trascorsi oltre 35 anni, le applicazioni si sono orientate verso le microapplicazioni a bassa energia. Esempio di questo rinnovato interesse sono le applicazioni in micromeccanica, nella pulizia di particolari per orologeria, e nell’automazione, per la pulizia di micro pinze (fig. 1) e microattuatori.

Nell’elettronica, ad esempio nella fabbricazione di microchip e di assemblati con microchip, esiste la necessità di pulire parti di impianti di produzione anch’essi nel campo micro. I sistemi attualmente conosciuti di pulizia mediante proiezione di ghiaccio secco comportano sistemi del tipo macro, ossia industriali nel vero senso della parola, applicati a settori come quello navale, ferroviario, alimentare, fonderia, editoria, con tutte le implicazioni del caso: rumore, quantità d’aria compressa, dimensione dei granuli, dimensione delle attrezzature, e così via. Per utilizzare la tecnologia di pulizia con ghiaccio secco nel settore micro occorre una “micro tecnologia” ossia: micro apparecchiature, micro granuli, micro rumore, micro fornitura di aria compressa.

A NEW SYSTEM FOR PRECISION TECHNICAL CLEANING WITH MICRO-PELLETS OF DRY ICE Un nuovo sistema per la pulizia industriale di precisione con microgranuli di ghiaccio secco Production of micro-pellets The first necessary condition for the microapplication of dry ice blasting is the use of micropellets, for which is very difficult, if not impossible, a medium term storage and long transportation because they sudden agglomerate into an unusable block. For this reason it is necessary to produce micro-pellets in site and in real time. A possible, simple and economic solution is to produce micropellets starting from other dry ice forms, more available, with a longer storage resistance, and the cheapest to buy on the Country where one is operating. As a matter of fact, the same dry ice forms are not available everywhere. Here are some examples of dry ice forms available almost everywhere: • pellets of 3mm of diameter (fig. 2) • nuggets of 10 mm or 19 mm of diameter (fig. 3) • tablets of 50 mm and 70 mm of diameter • tiles with thickness of 10 to 15-20 mm (fig. 4, next page) • splits (pieces voluntarily broken) of variable geo metry.

It is necessary to stock up the cheapest and the most available dry ice form in the country where one is operating and using it in site. To that end we have designed an equipment (fig. 5, next page) which allows to work with any kind of dry ice form, from pellets to tiles of 3 kg or also with dry ice broken blocks.

Produzione di microgranuli La prima condizione necessaria per le applicazioni micro della pulizia con ghiaccio secco è l’utilizzo di microgranuli, per i quali è difficile, se non impossibile, lo stoccaggio a medio termine ed il trasporto a causa del repentino agglomerarsi degli stessi in un blocco inutilizzabile. Occorre quindi produrli in loco ed in tempo reale. Una possibile soluzione, semplice ed economica, è quella di produrli partendo da altre forme del ghiaccio secco, più facili da reperire e più durevoli allo stoccaggio, più economiche sul mercato nazionale dove si opera, poiché non in tutte le nazioni sono disponibili le stesse forme di ghiaccio secco.

Per forme del ghiaccio secco si intende: • granuli da 3mm di diametro (fig. 2) • cilindretti da 10 mm 19 mm di diametro (detti nugget) (fig. 3) • pastiglie da 50 mm e 70 mm di diametro • piastrelle di spessore 10-15-20 mm (fig. 4, pagina seguente) • spezzati (pezzi rotti volontariamente) di varia geometria.

Occorre quindi approvvigionarsi della forma di ghiaccio secco più diffusa ed economica nella nazione in cui si lavora ed utilizzare questa per produrre microgranuli.

A questo scopo è stata concepita un’apparecchiatura (fig. 5, pagina seguente) per poter lavorare con qualsiasi forma del ghiaccio secco, dal granulo alla piastrella da 3 kg o ancora con spezzati di blocchi di ghiaccio secco.

Operating Dry ice is introduced from on high in the feeding

Funzionamento Il ghiaccio secco viene introdotto nella tramoggia di

2- Dry ice pellets with diameter of 3mm 2 - Granuli di ghiaccio secco con diametro 3 mm 3- Nuggets, i.e. dry ice pellets with a cilinder-like shape 3 - Granuli di ghiaccio secco sottoforma di cilindretti

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

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hopper (fig. 6, next page) and thanks to the gravity force, the dry ice perpendicularly “gravitates” on a sprocket.

The sprocket has triangular tooth with one plane face one cusp face (fig. 7, next page). The rotating sense determines, within a set range, the granulometry of dry ice pellets.

Also, the dimension and the height of the tooth contributes to determine the granulometry.

The system sprocket/tooth matched with gravity force determines the auto feeding of dry ice into the grinding system (also named “grating”), without any aid of pneumatic or electric actuators.

The micro-pellets produced in this way are fed discontinuously; this is not even enough to ensure a good and effective technical blasting. For this reason it is necessary and advisable to feed the dry ice pellets in a continuous and reliable way.

The simplest system is to “temporarily” stock the produced micro-pellets in a storage hopper and to send them according to the needs to the throw system by a rotating auger, also named “screw without end”.

The micro-pellets are “homogenized” and they

alimentazione (fig. 6, pagina seguente) dall’alto e per la forza di gravità, “gravita” perpendicolarmente su un rullo dentato. Il rullo dispone di denti di forma triangolare (fig. 7, pagina seguente)) con faccia piana e quella opposta a cuspide.

Il senso di rotazione del rullo determina, entro un range prestabilito, la granulometria dei microgranuli di ghiaccio secco. Inoltre, anche la dimensione e l’altezza del dente concorrono a determinare la granulometria. Il dispositivo rullo/ dente abbinata alla forza di gravità determina l’auto alimentazione del ghiaccio secco al dispositivo di macinazione, detto anche “grattuggiamento”, senza alcun ausilio di attuatori pneumatici o elettrici.

I microgranuli così prodotti sono alimentati in modo discontinuo, non costante per una buona ed efficace pulizia tecnica. Diventa necessario ed opportuno alimentare i granuli di ghiaccio secco in modo continuo ed affidabile. Il sistema più semplice è quello di accumulare “temporaneamente” i microgranuli prodotti in una tramoggia di stoccaggio e di inviarli, secondo le necessità, al sistema di lancio tramite una coclea, detta anche vite senza fine.

I microgranuli vengono “omogeneizzati” e

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4- Tiles of dry ice 4 - Piastrelle di ghiaccio secco 5- The equipment for the production of dry ice micro-pellets 5 - L’apparecchiatura di produzione di microgranuli di ghiaccio secco

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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A NEW SYSTEM FOR PRECISION TECHNICAL CLEANING WITH MICRO-PELLETS OF DRY ICE Un nuovo sistema per la pulizia industriale di precisione con microgranuli di ghiaccio secco

6 6 - The feeding device of the equipment 6 - Il dispositivo di alimentazione dell’apparecchiatura 7- The sprocket with triangular teeth 7 - Il rullo di macinazione con i denti di forma triangolare

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are fed tangentially in a continuous and reliable way from the stock hopper to the throw system.

The feeding and throw systems can be realized with all known and suitable technologies to this purpose and more exactly the following types: • double pipe Venturi • mixed, double pipe pressurized type • mono pipe pressurized On IPCM next issues is going to be published an indepth examination of the different feeding systems.

According to the micro-pellets’ granulometry, from 0.2 to 1.5 mm of diameter, which is determined by the sprocket’s tooth dimension and by its rotating sense, also the throw nozzle’s dimension is proportionate.

It’s possible to have nozzles with circular section ranging from 2.5 and 4 mm of diameter or nozzles with laminar section (flat) of 12 x 1 mm or similar.

Of course, for micro-pellets throw also the compressed air quantity, is “micro”, and it ranges from 0.5 m3/min with working pressure included between 1.5 e 5 bar.

The noise produced by this “dimension” of compressed air is absolutely “healthy”. For example, it is indicated a noise of 82dB(A) at a working pressure of 4 Bar, also considering that the equipment has the best performance exactly at 4 Bar. We think to have studied and realized a simple, effective and economic solution which allows

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alimentati tangenzialmente in modo continuo ed affidabile dalla tramoggia di accumulo al dispositivo di lancio. Il sistema di alimentazione e lancio può essere realizzato con tutte le tecnologie conosciute e adatte a questo scopo e più precisamente di tipo: • venturi a due tubi • misto, di tipo pressurizzato a due tubi • pressurizzato, monotubo.

Si rimanda ai prossimi numeri di IPCM per una trattazione più approfondita dei singoli sistemi di alimentazione. Data la granulometria dei microgranuli, da 0,2 a 1,5 mm di diametro, determinata dalla dimensione dei denti del rullo e del senso di rotazione dello stesso, anche la dimensione dell’ugello di proiezione è proporzionata. Si possono avere ugelli con sezione circolare compresa tra 2,5 mm e 4 mm di diametro oppure con sezione laminare (piatta) di 12 x 1 mm o similare. Ovviamente anche la quantità di aria compressa per la proiezione dei microgranuli è “micro”, si va dai 0,5 m3/min con pressioni di lavoro comprese tra 1,5 e 5 bar. Il rumore prodotto da questa “dimensione” di aria compressa è assolutamente “salubre”. Si indica ad esempio una rumorosità pari a 82dB(A) a 4 Bar di lavoro, considerando che l’apparecchiatura è stata dimensionata per avere una migliore performance proprio a 4 Bar. Si ritiene di aver studiato e realizzato una soluzione semplice, efficace ed altamente economica che consente di utilizzare la tecnica di pulizia criogenica con microgranuli

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

the using of cryogenic blasting system, with dry ice micro-pellets in the “micro” industrial domain (as micro-mechanics, micro-electronics, optics etc…) applicable and usable all over the world.

The technical principle for producing micropellets, from grinding any kind of dry ice forms, can be properly dimensioned to produce standard pellets for conventional blasting and this kind of pellets can be inserted in the traditional blasters (fig. 8).

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di ghiaccio secco nel mondo industriale “micro” (micromeccanica, microelettronica, ottica ecc…) applicabile ed utilizzabile in tutte le nazioni del mondo, soprattutto in riferimento alla possibilità di recupero di qualsiasi forma di ghiaccio secco. Il principio tecnico utilizzato della macinazione di tutte le forme del ghiaccio secco per produrre “microgranuli” può essere opportunamente dimensionato per produrre “granuli standard” per le operazioni di blasting convenzionale ed inserito nei tradizionali blaster (fig. 8).

8 - Production of dry ice 8 - Produzione di ghiaccio secco

Saving energy and costs in automotive painting Risparmio di energia e costi nella verniciatura dellâ&#x20AC;&#x2122;auto DĂźrr Systems GmbH, Stuttgart, Germany

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

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ainting is the most energy-intensive process in automotive production. In one year a large paint shop uses as much energy as a city with 50,000 inhabitants and associated commercial zone. For this reason Dürr has been working on energy efficient plant concepts for many years which can be measured in actual costs per unit reductions. Under the name “Green Paint Shop” experts from Dürr have developed a model paint shop system to optimize the energy balance.

This serves the customer in two ways: substantially smaller costs per unit and better environmental compatibility (fig. 1).

With this green paint shop Dürr has reduced automobile painting energy consumption by 60% and consumption of fresh water by 44%. The CO2 emissions of such a plant are also cut by around 33% compared to conventional paint shops. In this model more than 20 different measures are brought together in a package, decisively contributing to an improvement in the energy balance and ecobalance of automobile painting.

a verniciatura è il processo che comporta il maggior consumo di energia nella produzione di automobili. In un anno, un impianto di verniciatura di grande capacità produttiva utilizza la stessa quantità consumata da una città di 50.000 abitanti incluse le attività commerciali collegate. Per questo motivo Dürr lavora da molti anni sulla concezione di impianti efficienti dal punto di vista energetico; efficienza che può essere misurata nella riduzione dei costi reali per unità prodotta (CUP). Con il nome di Green Paint Shop gli esperti Dürr hanno sviluppato un impianto di verniciatura modello per ottimizzare il bilancio energetico. Questo è utile al cliente in due modi: costi per unità sostanzialmente inferiori e miglior compatibilità ambientale (fig. 1). Con questo impianto di verniciatura “verde” Dürr ha ridotto il consumo energetico nella verniciatura dell’auto del 60% e il consumo di acqua del 44%. Le emissioni di CO2 di un impianto così configurato sono ridotte del 33% circa rispetto a impianti di verniciatura tradizionali.

Questo impianto modello comprende oltre 20 differenti soluzioni integrate in una soluzione complessiva.

New methods for pretreatment: rotational dipping or heavy metal free Energy savings start with pretreatment. The rotational dipping process RoDip (fig. 2) is used here and in cataphoretic painting. The process of dipping, flooding and dripping off is optimized due to the rotation of the entire car body in the tank. RoDip means significant costs per unit (CPU) savings owing to reduced expenditure

Nuove tecniche di pretrattamento: immersione rotazionale o esente da metalli pesanti Il risparmio energetico inizia dal pretrattamento. Il processo di immersione rotazionale RoDip (fig. 2) è utilizzato nel pretrattamento e nella cataforesi. Il processo di immersione, riempimento e drenaggio è ottimizzato grazie alla rotazione nella vasca dell’intera scocca dell’auto. RoDip rappresenta un risparmio significativo del costo per unità prodotta (CUP)

1 - The virtuous circle of an energy efficient plant 1 - Il circolo virtuoso di un impianto energetico efficiente

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2 - Increase in quality and reduction of costs: RoDip rotational dip coating 2 - Aumento di qualità e riduzione dei costi: la verniciatura ad immersione rotazionale RoDip

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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Saving energy and costs in automotive painting Risparmio di energia e costi nella verniciatura dell’auto 3 - RoDip V has a vertical axis and offers maximum mobility in the third dimension 3 - RoDip V ha un asse verticale e offre la massima mobilità nella terza dimensione 4 - 60% less energy consumption in the painting booth through dry overspray separation 4 - Una riduzione del 60% nel consumo di energia della cabina di verniciatura attraverso la separazione a secco.

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on building investments, material, personnel, maintenance and energy. A sample calculation for a European model plant with a capacity of 300,000 bodies per year reveals CPU savings of nearly 16% per body. The first contributing factor is the opportunity to save space: Due to the 360° rotation in the dip tank, the slopes at entrance and exit are not required and the tank can be significantly shortened. Further factors are reduced material costs based on a smaller dip tank as well as energy conservation of over 35% due to better circulation and heat efficiency resulting from smaller bath volumes and less waste water. This technology also minimizes contamination, paint runs and sags, which improves not only the quality, but reduces repair, touch-up work and polishing and as a result personnel costs as well. The new RoDip V offers maximum mobility in the third dimension. RoDip V has a vertical axis – which the V stands for – and thus significantly increased mobility. The vertically adjustable axis allows the car body to move particularly flexibly in freely programmable dip curves through the tank. This means that the car body can be rotated with RoDip V, but it does not have to be, and it is otherwise open to all curve shapes (fig. 3).

An alternative type of pre-treatment is the AquenceTM chemical “autodeposition” process developed in collaboration with Henkel.

In just a few process stages this innovative technology facilitates high-quality corrosion protection without the use of heavy metals.

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a causa della riduzione dei costi per il fabbricato, le materie prime , il personale, la manutenzione e l’energia. A titolo di esempio un tipico impianto europeo, con una capacità produttiva di 300.000 scocche/anno mostra una riduzione del CUP di circa il 16% per scocca. Il primo fattore di risparmio è costituito dalla riduzione per lo spazio: grazie alla rotazione a 360° nella vasca di immersione, non sono necessarie rampe in ingresso e uscita, e la vasca può essere significativamente ridotta in lunghezza. Ulteriori fattori di risparmio sono un minor impiego di materie prime, dovuto alle dimensioni più piccole della vasca, e un risparmio energetico superiore al 35%, da imputarsi a migliore circolazione del bagno e minore dispersione del calore grazie ai volumi inferiori della vasca ed alla minor quantità di acque reflue. Questa tecnologia minimizza anche la contaminazione e i difetti da colature della vernice, il che migliora la qualità, riduce le riparazioni cioè il lavoro di carteggia tura, ritocco e lucidatura, con una conseguente riduzione dei costi manodopera. Il nuovo RoDip V offre la massima mobilità tridimensionale. RoDip V ha un asse verticale (da qui “V”) e quindi una mobilità notevolmente migliorata. L’asse verticale regolabile consente alla scocca dell’auto di muoversi in modo particolarmente flessibile con curve di immersione liberamente programmabili all’interno dell’intera vasca. Ciò significa che con RoDip V la scocca dell’auto può, ma non necessariamente deve, essere ruotata, ed è quindi realizzabile ogni tipo di traiettoria (fig.

3). Una tipologia alternativa di pretrattamento è il processo di ”auto deposizione” chimica AquenceTM sviluppato in collaborazione con Henkel. Con solo poche fasi di processo questa tecnologia innovativa facilita una protezione anticorrosiva di alta qualità senza l’impiego di metalli pesanti.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

The coating film forms an organically aqueous solution wherever the chemicals meet ferrous metals. A deciding cost factor is that the whole process is chemically induced and no electricity is required. Fewer process stages and streamlining of the process result in a significant reduction in painting costs.

Il film di rivestimento forma una soluzione acquosa organica ovunque i prodotti chimici incontrino superfici di ferro. Un fattore di costo decisivo è che l’intero processo è indotto chimicamente e non richiede alcun tipo di energia. Un ciclo con poche fasi e una semplificazione generale del processo permettono una significativa riduzione dei costi di verniciatura.

Overspray separation has just been changed to a dry process The EcoDryScrubber (fig. 4) is a further step nearer to “the green paint process”.

In terms of the whole paint process this new overspray separation technology for wet painting saves 30% of the energy needed for automobile painting.

If we consider just the booth area, energy savings can be as high as 60%. Crucial here is the re-circulation of booth air and dry removal of excess paint particles during the paint application process.

By air recirculation the energy requirements for air treatment are clearly reduced compared to conventional paint booths. In addition, the replacement of conventional wet scrubbers means that fresh water is no longer needed for paint separation.

Besides this large energy saving rate the EcoDryScrubber sets itself apart because it protects resources due to reduced CO 2 and paint particle emissions.

In real terms this means that a standard plant using heat recovery saves 7.20 Euros per painted vehicle.

Depending on the location and the complexity of the plant this CPU saving can add up to as much as 14 Euros per vehicle. The recirculation of process air is a key to making this process stable enough for use all over the world as it is largely independent of outside temperatures and air humidity, and also results in an increase in paint coating quality which is more than just an agreeable side effect. An in-depth examination of the EcodryScrubber technology will be soon published on Ipcm (N.d.R.).

La separazione dell’overspray ora e’ un processo a secco EcoDryScrubber (fig. 4) è un passo ulteriore verso un ciclo di verniciatura “verde”. In termini di intero processo di verniciatura questa nuova tecnologia di separazione dell’overspray per le vernici liquide permette di ridurre del 30% l’energia necessaria per la verniciatura dell’auto.

Se consideriamo solamente l’area della cabina, il risparmio di energia può raggiungere il 60%. In questo caso è fondamentale la ricircolazione dell’aria in cabina e la rimozione a secco delle particelle di vernice non depositate sul pezzo durante il processo di applicazione della vernice. Attraverso tale ricircolazione, le necessità di condizionamento dell’aria e il relativo consumo di energia sono chiaramente ridotti se comparati a quanto richiesto dalle cabine di verniciatura tradizionali. Inoltre, l’eliminazione delle convenzionali sezioni di lavaggio ad acqua evita qualsiasi utilizzo di acqua nel processo di separazione della vernice. Oltre a questo notevole risparmio energetico, l’EcoDryScrubber si distingue anche perché minimizza il suo impatto ambientale riducendo drasticamente la produzione di CO2 connessa al suo funzionamento e l’emissione in atmosfera di particolato di vernice. In termini reali ciò significa che un impianto tipico di verniciatura che già utilizzi sistemi di recupero calore risparmia comunque 7,20 euro per ogni veicolo verniciato. A seconda della posizione e della complessità dell’impianto questo risparmio di CUP può raggiungere i 14 euro a veicolo. La ricircolazione dell’aria di processo è un elemento chiave per rendere questo processo estremamente stabile in modo che può essere applicato in tutto il mondo dal momento che è ampiamente indipendente dalla temperatura e dall’umidità dell’aria esterna, e comporta anche un aumento della qualità di verniciatura: un risultato tutt’altro che marginale!

Un’analisi più approfondita del sistema EcodryScrubber sarà prossimamente pubblicata su IPCM.

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Saving energy and costs in automotive painting Risparmio di energia e costi nella verniciatura dell’auto Paint coating becomes more efficient Promising approaches to reducing costs per unit are also being made in application technology.

The largest cost factors, apart from personnel, are material costs (paint, sealing materials). These can be largely reduced by increased effectiveness.

In this way the innovative EcoPurge LCC color change system leads to smaller paint losses and shorter process times during color change.

With EcoLCC each color is activated as soon as it is docked on to the appropriate color valve. For this reason a common paint channel is no longer required.

This color changer can be variably designed for up to 36 colors. The color change times can be shortened to under 10 seconds depending on the version and procedure, while paint loss per change procedure can be reduced to less than 10 ml. A quantum leap in more performance and less complexitiy in application technology is the EcoBell3, a new generation of atomizers for the electrostatic application of waterbased paints in conjunction with external charging that is equally suitable for both interior and exterior painting (fig. 5). For an in-depth examination of the EcoBell3 technology, please refer to IPCM 05 September 2010 (N.d.R.). In addition, energy costs can be considerably reduced by intelligently designed application equipment: Robots arranged on raised travel rails improve accessibility during external finishing of the surfaces to be coated and this allows the use of narrower booths, which in turn, results in lower operating costs.

Robots in the fast lane Travel rails in the interior painting booth can be fitted one above the other. The handling robots for opening engine hoods on the upper travel rail can “overtake” the paint robot on the lower rail. Shorter booth lengths of 1 to 2 m are thereby possible and this reduces capital expenditure as well as operating costs. Extensive automation in the sealing processes such as seam sealing, underbody protection and cavity wax rust proofing leads to savings in personnel and material costs. The reduction in material costs is a consequence of precise and reproducible automated process management, in particular by accurate dosing and movement synchronization.

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La verniciatura diventa più efficiente Aspetti importanti per la riduzione dei costi per unità prodotta sono riconducibili anche alla tecnologia di applicazione. I maggiori fattori di costo, ad esclusione del personale, sono i costi relativi ai materiali (vernice e sigillanti). Questi ultimi possono essere ampiamente ridotti grazie ad una maggiore efficienza di gestione e trasferimento. L’innovativo sistema di cambio colore EcoPurge LCC comporta perdite di vernice inferiori e tempi ciclo più brevi durante il cambio colore. Con EcoLCC ogni colore si attiva non appena è agganciato alla valvola colore appropriata e non è più necessaria una tubazione comune per la vernice. Questo sistema di cambio colore può essere realizzato per la gestione massima di 36 colori. I tempi di cambio colore possono essere ridotti a meno di 10 secondi a seconda della versione e della procedura operativa, mentre la perdita di vernice per ogni operazione di cambio può essere ridotta a meno di 10 ml. Un cambiamento significativo verso prestazioni migliori e ridotta complessità nella tecnologia applicativa è la EcoBell3, una nuova generazione di atomizzatori per l’applicazione elettrostatica di vernici a base acqua con carica esterna, adatti sia per la verniciatura degli esterni (fig. 5) che degli interni, grazie a un elettrodo ad anello molto compatto. Per un’analisi approfondita della tecnologia EcoBell 3, vedere IPCM 05, Settembre 2010 (N. d. R.). Inoltre, i costi energetici si riducono considerevolmente grazie ad apparecchiature di applicazione progettate in modo intelligente: robot disposti su binari sopraelevati migliorano l’accessibilità durante la finitura esterna delle superfici da verniciare e ciò consente l’utilizzo di cabine più strette, che a loro volta, comportano costi operativi più bassi.

Robot “in corsia di sorpasso” I binari di scorrimento nelle cabine per la verniciatura degli interni possono essere installati uno sopra all’altro. Il robot di movimentazione per l’apertura dei cofani motore sul binario di scorrimento superiore può “sorpassare” il robot di verniciatura sul binario inferiore. Diventano quindi possibili cabine più corte di 1 o 2 m e questo riduce gli investimenti di capitale ma anche i costi operativi. L’automazione estesa nei processi di sigillatura (delle giunzioni, ad esempio), di protezione sottoscocca e di ceratura antiruggine delle cavità comporta risparmi a livello di manodopera e di materiali attraverso un dosaggio accurato dei prodotti e la sincronizzazione dei movimenti.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

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Everything under control at a glance Under the aspect of energy and cost saving Dürr has also extended its globally deployed EcoEMOS supervisory control technology by adding an interesting component - the EcoEMOS Energy software module. This tool facilitates targeted evaluation of consumption data. In this way redundant points of consumption can be identified and eliminated when compared with customized reference curves. In addition, a focused and automated reduction of consumers during nonproduction times can be achieved by EcoEMOS in combination with the working schedule module.

Expert check for the paint shop Of course there is vast potential for optimization, when existing plants are given a closer look.

Dürr has therefore already conducted successful assessments of paint shops for customers in Europe, Asia and the USA. The assessments already carried out have shown that plant checks hold great potential for optimization and cost savings.

The surveys can be conducted under a wide variety of aspects. Depending on the needs and priorities of the customer, focus can be placed on energy and material efficiency, on capacity adjustments or on the optimal implementation of statutory provisions. Another process that benefits from such an assessment is of course benchmarking.

5 - A quantum leap in more performance and less complexity: the EcoBell3 high rotation atomizer for exterior and interior painting 5 - Un balzo in avanti nelle prestazioni e nella semplificazione dei dispositivi di spruzzatura: l’atomizzatore ad alta velocità di rotazione EcoBell3 per la verniciatura degli esterni e degli interni

Ogni cosa sotto controllo a prima vista Sotto l’aspetto del risparmio energetico e dei costi, Dürr ha ampliato anche la sua tecnologia di controllo e supervisione degli impianti EcoEMOS, dotandola di una funzionalità aggiuntiva estremamente interessante: il modulo software EcoEMOS Energy. Questo strumento facilita la valutazione mirata dei dati di consumo. In questo modo si possono identificare ed eliminare fonti di consumo impreviste una volta comparate con curve customizzate di riferimento. Inoltre, l’EcoEMOS, combinato con il modulo di programmazione operativa, consente di ottenere una riduzione dei consumi mirata e automatica controllando lo stato di marcia, fermo o stand-by delle utenze durante i periodi di assenza di produzione o di fermata impianto.

Un controllo specialistico per l’impianto di verniciatura Naturalmente esiste un vasto potenziale di ottimizzazione, quando si analizzano attentamente gli impianti già in produzione. Dürr ha già effettuato con successo analisi di impianti di clienti in Europa, Asia ed USA. Le indagini possono essere condotte sotto molti punti di vista.

A seconda dei bisogni e delle priorità del cliente, si possono focalizzare sull’efficienza energetica e dei consumi di materie prime, su un adeguamento della produzione o sull’implementazione ottimale delle procedure operative. Un altro processo che trae vantaggio da una tale valutazione è, ovviamente, la determinazione degli standard di riferimento.

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Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Tecnologia con microonde per l’asciugatura di vernici base acqua su supporti metallici (rimozione della componente acquosa) A. Sonego - Microglass srl, San Quirino (PN) Italy Copyright AIDIC Servizi, 2008

T

L

raditional techniques in drying waterpaint layers involve long drying time and risk of surface filming over. Furthermore, massive metallic means absorbs most of thermal energy which impinges the painted layer, with consequent poor efficiency in process.

Microwave energy is absorbed throughout the whole thickness of paint-layer, acting efficiently only on the aqueous component and providing a fast evaporation.

As the drying process occurs in a different period from the polymerization, there are no risk of filming over the surface and greater paint adherence to the support. Moreover, as metallic surfaces do not absorb microwaves, energy wastes are avoided. Several pilot plants have been realized, with results of process time reduced and efficiency increased.

Particular attention to electromagnetic shielding and safety devices has been given.

e tecniche tradizionali per l’asciugatura di vernici a base acqua implicano lunghi tempi di asciugatura e il rischio di opacizzazione della superficie. Inoltre, supporti metallici molto grandi assorbono la maggior parte dell’energia termica che incide lo strato verniciato, con una conseguente scarsa efficienza di processo. L’energia delle microonde, invece, è assorbita completamente dall’intero spessore dello strato di vernice, e agisce efficacemente solo sulla componente acquosa procurandone la rapida evaporazione. Dal momento che l’asciugatura avviene in un momento diverso rispetto alla polimerizzazione, non ci sono rischi di opacizzazione della superficie e si verifica una maggiore adesione della vernice al supporto. Inoltre, dal momento che le superfici metalliche non assorbono le microonde, si evitano sprechi di energia.

Sono stati realizzati parecchi impianti pilota, che hanno mostrato tempi ciclo ridotti e una maggiore efficienza; particolare attenzione è stata posta alle schermature elettromagnetiche e ai dispositivi di sicurezza.

Introduction The different phases of painting process consist on layer application, solvent or water removal, resin polymerization and finally support cooling to handle it, if thermoplastic resin. The use of water-based paints, promoted by recent politics of environment sustainability, would involve incredibly long time process with traditional technologies, as air convection or IR radiation.

The quality of the treated workload with conventional methods is variable (e.g. with weather conditions) and frequently inferior to what is desired. In fact the surface directly exposed to IR radiation or air flow risks to film over.

Furthermore, because in conventional heating all the heat energy required in the workpiece must pass through its surface, and the rate of heat flow to within is limited by temperature and the thermal diffusivity, the larger the workpiece, the longer the heating takes. Everyone’s experience is that surface heating is especially slow in a thick material. The poor efficiency of traditional technologies is even increased on drying paint layer on massive metallic means, where most

Introduzione Le diverse fasi di un ciclo di verniciatura consistono nell’applicazione di uno strato di vernice, nella rimozione del solvente o dell’acqua, nella polimerizzazione della resina e infine nel raffreddamento del supporto per poterlo maneggiare. L’utilizzo di vernici a base acqua, promosso dalle recenti politiche di sostenibilità ambientale, implicherebbe tempi ciclo incredibilmente lunghi con le tecnologie tradizionali, ad esempio convezione d’aria o irraggiamento IR. La qualità del carico di lavoro trattato con i metodi convenzionali è variabile (ad esempio, in relazione alle condizioni atmosferiche) e spesso è inferiore rispetto alle aspettative. Infatti, la superficie esposta direttamente all’irraggiamento IR o al flusso d’aria rischia di opacizzarsi. Per di più, poiché nel riscaldamento convenzionale tutta l’energia termica richiesta dal pezzo deve passare attraverso la sua superficie, e la velocità della trasmissione di calore verso l’interno è limitata dalla temperatura e dal coefficiente di diffusione termica, più è grande il pezzo da lavorare, maggiore sarà la durata del riscaldamento.

Esperienza comune è che il riscaldamento superficiale è particolarmente lento in un materiale spesso.

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

of thermal energy is absorbed by metallic support not by paint layer.

In process of massive metallic supports, long wait after the treatment is necessary in order to handle the supports, which reach high temperature in conventional process; this wait implies large covered spaces to stock painted material.

In water removal phase, these problems can be effectively solved with microwave heating.

Some of the well established advantages of microwave energy over conventional techniques consist in the reduction of drying times, a deeper penetration of microwave energy, which is absorbed throughout the whole thickness of paint-layer and the nearly total reflection of radiation by metallic surfaces of the supports, leading a high efficiency process.

In fact the electromagnetic energy (fig. 1), fed into the cavity, interacts only with the aqueous part, providing a fast evaporation of water.

La scarsa efficienza delle tecnologie tradizionali è ancora maggiore su supporti metallici massivi, dove la maggior parte dell’energia termica è assorbita dal supporto metallico e non dallo strato di vernice.

Nel trattamento di questo tipo di supporti, è necessaria una lunga attesa dopo il trattamento per poter movimentare i supporti, che raggiungono temperature elevate nei cicli convenzionali; questa attesa obbliga ad avere grandi spazi coperti per lo stoccaggio del materiale verniciato. Nella fase di rimozione dell’acqua, questi problemi possono essere risolti efficacemente con il riscaldamento a microonde. Alcuni dei vantaggi delle microonde rispetto alle tecniche tradizionali risiedono nella riduzione dei tempi di asciugatura, nel maggior potere di penetrazione dell’energia, che è assorbita dall’intero spessore della vernice e la quasi totale riflessione delle radiazioni da parte delle superfici metalliche dei supporti, il che porta ad avere cicli ad alta efficienza. Infatti l’energia elettromagnetica (fig. 1) interagisce solo con la parte acquosa, fornendo una rapida evaporazione dell’acqua.

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1 - Electromagnetic spectrum 1 - Lo spettro elettromagnetico

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Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Metodo di essiccazione a microonde per strati di acqua-vernice su supporti metallici (rimozione componente acquosa) Besides these clear advantages, at the beginning of its evolution, about sixty years ago, industrial microwave was often difficult to justify against the relative expensive cost of power generators and the natural reticence of many industrialists to change existing systems.

Together with the requirement of having a wide range of professional engineering capability, it has resulted in the slow growth of microwave heating industry.

Recently microwave technology has been finding several uses in many industrial fields, from food processing to curing, thawing, etc. However microwave drying is still seldom or never adopted for industrial applications which imply metallic supports, for different problems as, first of all, possible electrical arcs within the cavity.

Nonostante questi vantaggi ben definiti, all’inizio della sua evoluzione, circa 60 anni fa, era spesso difficile giustificare l’utilizzo delle microonde industriali a causa dei costi relativamente elevati dei generatori di energia e della naturale reticenza di molti industriali a cambiare i sistemi esistenti. Questo ha determinato la lenta crescita dell’industria del riscaldamento a microonde.

Recentemente la tecnologia delle microonde ha trovato parecchie applicazioni in molti settori industriali, dai trattamenti alimentari fino alla reticolazione, fusione, ecc. comunque l’asciugatura a microonde è utilizzata ancora raramente, o per nulla, nelle applicazioni industriali che coinvolgono supporti metallici, per problemi diversi quali, innanzitutto, la possibile formazione di archi elettrici all’interno della cavità.

Microwave Drying Mechanism It has long been known that an insulating material can be heated by applying energy to it as high frequency electromagnetic waves.

The origin of this heating lies in the capability of the electric field to polarize the charges in the material and the inability of this polarization to follow extremely rapid reversals of the electric field. The displacement of these charge particles from their equilibrium positions gives rise to induced dipoles which respond to the applied field. Such induced polarization arises mainly from the displacement of electrons around the nuclei (electronic polarization) or due to the relative displacement of atomic nuclei, because of the unequal distribution of charge in molecule formation (atomic polarization). In addition to induced dipoles some dielectrics, known as polar dielectrics, contain permanent dipoles due to the asymmetric charge distribution of unlike charge partners in a molecule (e.g. water molecule) which tend to reorientate under the influence of a changing electric field, thus giving rise to orientation polarization. Finally, another source of polarization arises from charge build-up in interfaces between components in heterogeneous systems, termed interfacial or space charge polarization.

Il meccanismo di asciugatura con microonde Da tempo sappiamo che è possibile riscaldare un materiale isolante applicando ad esso dell’energia sottoforma di onde elettromagnetiche ad alta frequenza. L’origine di questo riscaldamento consiste nella capacità del campo elettrico di polarizzare le cariche nel materiale e nell’incapacità di questa polarizzazione di seguire inversioni estremamente rapide del campo elettrico. Lo spostamento di queste particelle cariche dalle loro posizioni di equilibrio da origine a dipoli indotti che reagiscono al campo applicato. Tale polarizzazione indotta deriva principalmente dal dislocamento di elettroni intorno ai nuclei (polarizzazione elettronica) o grazie allo spostamento dei nuclei atomici, a causa della distribuzione della carica nella formazione di molecole (polarizzazione atomica). Oltre ai dipoli indotti, alcuni dielettrici, conosciuti come dielettrici polari, contengono dipoli permanenti dovuti alla distribuzione asimmetrica delle coppie di particelle con carica opposta all’interno di una molecola (es. molecole d’acqua) che tendono a ri-orientarsi sotto l’influenza di campi elettrici variabili, dando così origine a una polarizzazione per orientamento. Infine, un’altra sorgente di polarizzazione deriva dall’accumulo di cariche in legami tra componenti in sistemi eterogenei, definita polarizzazione di carica interfacciale o spaziale.

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

Of all the possible forms of loss mechanisms, dipolar or reorientation polarization is perhaps the most significant in industrial microwave heating applications (at usual frequency of 2450MHz). This is because for many polar materials the time constants for the establishment and decay of the polarizations occur at times comparable to the periods of oscillation of the high frequency signal. As the frequency increases the dipoles are unable to fully restore their original positions during field reversals and as a consequence the dipolar polarization lags behind the applied field. As the frequency increases further a point is reached where the reorientation polarization fails to follow the applied field and contributes less to the total polarization. Energy is now drawn from the system and is dissipated as heat into the material. The processing of many industrial materials with electromagnetic energy in the frequency range 10MHz < f < 3 GHz is a practical

Di tutti i possibili meccanismi di perdita, la polarizzazione dipolare o di ri-orientamento è forse la più significativa nelle applicazioni industriali di riscaldamento a microonde (alla frequenza usuale di 2450MHz). Questo perché, per molti materiali polari, le costanti di tempo della creazione e del decadimento della polarizzazione sono paragonabili ai periodi di oscillazione del segnale ad alta frequenza.

Con l’aumentare della frequenza, i dipoli sono incapaci di ripristinare pienamente le loro posizioni durante le inversioni di campo e di conseguenza la polarizzazione “resta indietro” rispetto al campo applicato. Con l’ulteriore aumento della frequenza si raggiunge un punto in cui la polarizzazione di ri-orientamento non riesce a seguire il campo applicato e contribuisce in misura minore alla polarizzazione totale. L’energia quindi è attratta dal sistema ed è dissipata sottoforma di calore all’interno del materiale. Il trattamento di molti materiali industriali con energia elettromagnetica nel range di frequenza 10MHz < f < 3GHz è una “proposizione pratica”

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Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Metodo di essiccazione a microonde per strati di acqua-vernice su supporti metallici (rimozione componente acquosa)

2 2 - Systems for microwave generation: Magnetron (patented) 2 - Sistemi per la generazione di microonde: Magnetron (brevettato) 3 - Systems for microwave generation: Power supply (patented) 3 - Sistemi per la generazione di microonde: alimentatore (brevettato)

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proposition primarily due to two absorption mechanisms: dipolar and interfacial relaxation. As microwaves have high penetration depth, volumetric heating is possible because the heat energy injected into the material is transferred through the surface lectromagnetically, and does not flow as a heat flux, as in conventional heating.

The rate of heating is no longer limited by thermal diffusivity and surface temperature, and the uniformity of heat distribution is greatly improved. In particular in the whole layer of a water-based paint, microwave radiation causes water molecules within the paint to vibrate at the microwave frequency (2450 MHz). The vibration causes considerable molecular friction which produces heat and results in a rapid rise in temperature, then a quick evaporation.

The rate of heating depends on dielectric properties of material but also on its moisture content, shape, volume and mass of the sample.

As the resin is not as receptive as water to microwaves, in the first phase microwave energy is only absorbed by water and the resin does not have enough energy for polymerization. The risk of surface filming over is greatly reduced and the water can be removed without any blisters on surface.

principalmente dovuta a due meccanismi di assorbimento: rilassamento dipolare e interfacciale. Dal momento che le microonde possiedono un elevato potere di penetrazione, è possibile un riscaldamento volumetrico poiché l’energia termica all’interno del materiale è trasferita a livello elettromagnetico attraverso la superficie, e non scorre come per flusso di calore, come accade invece nel riscaldamento convenzionale. La velocità di riscaldamento non è più limitata dal coefficiente di diffusione termica e dalla temperature di superficie e l’uniformità di distribuzione del calore è di gran lunga migliorata. In particolare, nell’intero strato di vernice a base acqua, le radiazioni a microonde determinano la vibrazione delle molecole d’acqua all’interno della vernice alla frequenza delle microonde (2450 MHz). La vibrazione causa una considerevole frizione molecolare che produce calore e sfocia, dapprima, in un rapido innalzamento della temperatura, poi in una veloce evaporazione. Il grado di riscaldamento dipende dalle proprietà dielettriche del materiale ma anche dal contenuto di umidità, forma, volume e massa del campione. Dal momento che la resina non è così ricettiva come l’acqua alle microonde, nella prima fase l’energia a microonde è assorbita solo dall’acqua e la resina non ha sufficiente energia per polimerizzare.

Il rischio di opacizzazione della superficie è grandemente ridotto e l’acqua può essere rimossa senza formazione di bolle sulla superficie.

Applications In Plants The radiation system in a typical industrial application consists in a microwave source (magnetron - fig. 2) controlled by an appropriate power supplier (fig. 3), which sets the output power and verifies any security and alarm.

The magnetron is inserted in a suitable

Applicazione negli impianti Il sistema di radiazione in una applicazione industriale tipica consiste in una sorgente di microonde (magnetron - fig. 2) controllata da un generatore di potenza (fig. 3) adeguato, che regola la potenza in uscita e verifica sicurezza e allarmi. Il magnetron è inserito in una apposita

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

waveguide (fig. 4), which transmits the microwave radiation where workload is located without significant losses. Usually industrial application is a multimode oven, a cavity where the microwaves can be released in several methods, as slotted waveguide, horn antenna, launcher, etc. connected to first waveguide. A multimode oven is basically a metallic walls structure which is several wavelengths long in at least two dimensions.

As multiple reflections occur at metallic walls, the electric and magnetic fields within the cavity will rearrange in a large number of definite configurations, termed electromagnetic modes. Depending on industrial application, the oven can be a closed box for batch process or a continuousoperating system for a conveyor system (fig. 5, next page). The design of a microwave plant is focused on the optimizing the coupling between the radiation system and the oven cavity, selecting the fittest kind and position of multiples antennas (horn, slotted waveguide, etc.) for workload geometry, dielectric properties, etc. If optimum matching has not been achieved, power is reflected back to the source from the load. In order to get maximum power transfer, an important parameter to be controlled is the ratio between forward and reflected power, for each source. The measurement is made by special probes, mounted on devices (isolators or circulator) which permit to distinguish between forward and reflected signals.

Another relevant variable is workload temperature, controlled to avoid destructive damage to workload from excessive internal

guida d’onda (fig. 4) che trasmette, senza perdite significative, le radiazioni a microonde laddove il carico di materiale da trattare è posizionato. L’applicazione industriale tipica è un forno multimodale, una cavità dove le microonde possono essere emesse in molti modi, (attraverso guide d’onda fessurate, antenne ad horn, etc.) connesse alla prima guida d’onda. Fondamentalmente, un forno multimodale è una struttura fatta di pareti metalliche lunga svariate lunghezze d’onda per almeno due dimensioni. Grazie alle rifrazioni multiple sulle pareti metalliche, i campi elettrico e magnetico all’interno della cavità si riordinano 4 in un elevato numero di configurazioni definite, chiamati modi elettromagnetici.

A seconda dell’applicazione industriale, il forno può essere una cavità chiusa per sistemi statici o continuo per i sistemi con nastri di trasporto. Il progetto di un impianto a microonde (fig. 5, a pagina seguente) si concentra sull’ottimizzazione dell’accoppiamento tra il sistema radiante e la cavità del forno, selezionando la tipologia e la posizione di antenne multiple (a tromba, guide d’onda fessurate, etc.) più adeguate per la geometria del carico, le proprietà dielettriche, etc. Se l’accoppiamento migliore non viene raggiunto, l’energia dal carico viene riflessa verso la sorgente. Per ottenere il massimo trasferimento di energia, un parametro importante da controllare è il rapporto fra energia trasmessa e riflessa, per ogni sorgente.

La misurazione è effettuata con sonde speciali, montate su dispositivi (isolatori o circolatori) che consentono di distinguere fra segnale trasmesso e riflesso. Un’altra variabile rilevante è la temperatura del carico, controllata per evitare danni distruttivi ai pezzi in trattamento per un eccessivo stress

4 - Systems for microwave application: Wave guide (patented) 4 - Sistemi per la generazione di microonde: guide d’onda fessurate (brevettato)

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Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Metodo di essiccazione a microonde per strati di acqua-vernice su supporti metallici (rimozione componente acquosa) mechanism stress due, for example, to internally generated steam.

The signals of reflected power and temperature, from isolators and workload sensors, are feedback to magnetron suppliers in order that the output power is adjusted by particular algorithm to obtain maximum transfer and heating uniformity.

The feedback on power output permits to further control the power density within the cavity in order to prevent electric arcs due to dielectric breakdown of the air or gas (i.e. vapour mixture in the oven).

However, because microwave heating operates at a much higher frequency than radio frequency, the applied electric field strength is less, so the risk of arcing is less if compared to RF heating plants.

Besides to cavity controls, a monitoring system is needed for magnetron and its digital power supplier (i.e. current, voltage and temperature of several electric and electronic components).

Before radiation starting, main software verifies any control signals, including safety devices.

For a continuous operating system particular care is taken to design conveyor system.

Belt, chain or other transport means are possible to install but adequate shielding have to be installed where high fretting fatigue and moving mechanical mating are present, in order to avoid local arcing or microwave leakage.

Both designing a brand new plants (fig. 6) and an installation of radiation system in existing plants have been realized; in any case it is fundamental to consider any component, present within the cavity (mechanical or electronic parts) which could be reactive to microwave in order to shield it if necessary.

interno dovuto, ad esempio, al vapore generato internamente. I segnali di energia riflessa e di temperatura, provenienti da isolatori e sensori sul prodotto, sono rinviati agli alimentatori dei magnetron al fine di regolare la potenza in uscita attraverso un particolare algoritmo per ottenere il massimo trasferimento e uniformità di riscaldamento. Il feedback sulla potenza in uscita consente di controllare ulteriormente la densità di potenza all’interno della cavità per prevenire archi elettrici dovuti a rottura dielettrica dell’aria o del gas (es. miscele di vapori nel forno). Comunque, poiché il riscaldamento a microonde opera ad una frequenza molto più elevata della radiofrequenza, la forza del campo elettrico applicato è inferiore, così come inferiore è il rischio di formazione di archi, se paragonato a un impianto con riscaldamento a radiofrequenza. Oltre ai controlli in cavità, è necessario un sistema di monitoraggio per il magnetron e il suo alimentatore digitale di potenza (es. corrente, voltaggio e temperatura di diversi componenti elettrici ed elettronici).

Prima dell’inizio della radiazione, il software principale verifica e controlla i segnali, compresi i dispositivi di sicurezza. Per un sistema in continuo un’attenzione particolare viene posta alla progettazione del sistema di trasporto. È possibile installare nastro, catena o altri mezzi di trasporto ma devono anche essere installate schermature adeguate laddove siano presenti fenomeni di fatica da fretting o movimenti meccanici, al fine di evitare formazione di archi localizzata o emissioni di microonde. Sono stati realizzati sia impianti nuovi (fig.

6) sia installazioni di sistemi di irradiamento su impianti esistenti; in ogni caso è fondamentale considerare ogni componente presente all’interno della cavità (parti elettroniche o meccaniche) che potrebbe essere sensibile alle microonde al fine di schermarla, se necessario.

Safety Industrial microwave ovens are provided with access doors for cleaning and maintenance, as well as loading doors for batch ovens, or open aperture ports forcontinuous-flow ovens. All have to be furnished of filters to limit microwave leakage under worst-case conditions to a safe level for

Sicurezza I forni industriali a microonde sono provvisti di accessi per la manutenzione e la pulizia, di ingressi di carico per i sistemi a batch, o di aperture per i forni con flussi in continuo. Tutto deve essere provvisto di schermature per contenere la fuoriuscita di microonde, nelle condizioni più estreme per ricondurle a un livello di sicurezza per

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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

5 - Example of plant (longitudinal section)

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personnel, and in many cases to the extremely low levels demanded for EMC. The easiest door is a plain metal plate screwed to the wall of the oven, with a conducting gasket forming the microwave seal. In some chokes the gasket is replaced by a strip of lossy material (e.g. water pipe, carbon-loaded rubber or plastics) which does not have to form a direct contact to the mating surfaces.

Usually the door choke has a special geometry to provide reflection back to the cavity of any microwave leakage. Design door choke has to foresee that there is a much greater risk of arcing and overheating of lossy material incorporated in c hoking systems, due to high surface currents. In case of a continuous operating system which consists of a conveyor belt or other transport system, at the entrance and exit ports of the conveyor belt, there are filter zones in order to attenuate microwave leakage.

The aperture size, especially the height, is critical because the leakage of microwave power rises rapidly with increasing height, particularly as the height approaches λ/4 reactive (reflective) chokes are to be used. There are different methods of choking large open apertures: to apply some reactive choke or to line the walls of the choke tunnel with absorbent material.

The best practice is to use reflective chokes adjacent to the oven and reduce the power density, and then to alternate between absorptive and reflective techniques until the desired attenuation is achieved. Secure, failsafe

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il personale, e ai livelli estremamente bassi richiesti dalla Direttiva per la compatibilità elettromagnetica (EMC). L’apertura più semplice è un pannello metallico piano avvitato alle pareti del forno, con una guarnizione conduttiva sigillo come schermatura delle microonde. In alcuni schermi la guarnizione è sostituita da una striscia di materiale non conduttivo (ad es. tubi dell’acqua, plastica o gomma) che non deve creare un contatto diretto fra le superfici appaiate. Di solito la schermatura della porta possiede una geometria speciale (chocke) per riflettere verso l’iterno della cavità eventuali fuoriuscita di microonde. Il progetto delle schermature per le aperture deve prevedere l’esistenza di un rischio maggiore di formazione di archi e di surriscaldamento del materiale non conduttivo inserito nei sistemi chocke, a causa delle elevate correnti superficiali. Nei sistemi in continuo formati da un trasportatore a nastro o da altro sistema di trasporto, in prossimità delle aperture di ingresso e uscita ci sono zone di schermatura per attenuare la fuoriuscita di microonde. La dimensione delle aperture, specialmente l’altezza, è un fattore critico poiché l’emissione di energia a microonde aumenta notevolmente con l’aumentare dell’altezza; in modo particolare se l’altezza si avvicina a λ/4, si devono utilizzare schermi reattivi (riflessione). Ci sono metodi diversi per la schermatura di aperture di notevoli dimensioni: applicare qualche chocke reattivo o profilare le pareti del chocke di materiale assorbente.

Il metodo migliore è utilizzare chocke reattivi adiacenti al forno, ridurre la densità di energia, e poi alternare tecniche di assorbimento e di riflessione finché non si ottiene l’attenuazione desiderata. Sono forniti

5 - Esempio di impianto (sezione longitudinale) 6 - Radiating system production plant 6 - Impianto di produzione del sistema di radiazione

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Metodo di essiccazione a microonde per strati di acqua-vernice su supporti metallici (rimozione componente acquosa)

7 - Analysis of the results of the paint drying 7 - Analisi dei risultati di asciugatura della vernice

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interlocks are provided to prevent high-power microwave being switched-on in the absence of workload.

Techniques used for such interlock include optical (or infrared) beams interrupted by the workload, microwave sensors near the aperture of the choke tunnel set to nip an emergency stop if the level of leakage exceeds a preset limit. In batch-oven, mechanical and electrical double interlocking is provided to prohibit radiation if any door is open.

Microwave heating equipment is designed, constructed and operated to provide adequate protection against radiation hazards due to microwave leakage.

All equipment, where accessibility to the applicator by a part of the human body is possible with a risk of exceeding the admissible microwave leakage limit, is provided with protective measures such further barriers and special signs.

72 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

dispositivi di sicurezza di interblocco per prevenire l’accensione di microonde ad alta potenza in assenza di carico nel forno. Le tecniche utilizzate per questi dispositivi di blocco comprendono fotocellule (a infrarossi), all’ingresso del carico, o sensori di microonde vicino alle aperture del tunnel impostati per attivare un arresto d’emergenza, se il livello di emissione supera il limite impostato.

Nei forni statici vengono forniti doppi interblocchi, meccanici ed elettrici, per impedire la radiazione se qualche porta è aperta. L’apparecchiatura di riscaldamento a microonde è progettata e costruita per assicurare adeguata protezione contro i pericoli dovuti a rilascio di microonde. Tutti i sistemi in cui l’applicatore a microonde è accessibile da una parte del corpo dell’operatore con rischio di esposizione alle emissioni, sono dotati di misure di protezione aggiuntive, come ad esempio ulteriori barriere o segnaletica speciale.

INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE

With painted metallic supports, particular care has to be taken considering possiblereflections on the support next to apertures, designing special shielding geometry in correspondence of pointed parts. Furthermore, during a microwave treatment of painted metallic support, the last period is characterized of a low lossy workload, as almost of water is already evaporated.

The reflected power feedback and output power regulation is a protection mechanism reducing power density in order to avoid arcing, product damage and to reduce leakage risk.

Con i supporti metallici verniciati, un’attenzione particolare deve essere posta alle possibili riflessioni sul supporto in prossimità delle aperture, progettando schermature dalle geometrie speciali in corrispondenza delle parti appuntite. Per di più, durante il trattamento a microonde di supporti metallici verniciati, l’ultima fase è caratterizzata da un carico a basso potere assorbente, dal momento che la maggior parte dell’acqua è già evaporata. Il feedback della potenza riflessa e la regolazione della potenza in uscita è un meccanismo di protezione che riduce la densità di energia per evitare la formazione di archi, danni al prodotto e per ridurre il rischio di fuoriuscita di microonde.

Results Several pilot plants have been realized fordifferent companies, international market leaders in painting field, but design characteristics and results are still strictly confidential.

Risultati Svariati impianti pilota sono stati realizzati per diverse aziende, leader internazionali di mercato nel settore della verniciatura, ma le caratteristiche di progettazione e i risultati sono ancora strettamente

Microwave Method For Drying Water-Paint Layers On Metallic Supports (Aqueous Component Removal) Metodo di essiccazione a microonde per strati di acqua-vernice su supporti metallici (rimozione componente acquosa) As indicative improvement, with traditional plant the process of water paint on massive metallic supports lasted 40 minutes with hot air (90°C) and it was necessary one day long of wait to handle them because the drying process was not completed; after microwave system installation 20 minutes process (20kW of microwave power, combined with hot air at 90°C) is enough to have free-tack paint and after 2 hours the support can handled by the operator (fig. 7, previous page).

In all pilot plants, it has been seen that microwave method allows increased throughput, more compact systems than conventional ones, selective energy absorption by lossy constituents without energy waste in heating massive metallic supports, quick energy absorption throughout the whole layer of paint due to its deeper penetration, no risk of surface filming over and greater paint adherence to the support.

Of course, after the drying period, additional thermal energy (by infraredradiation or hot air) is required in order to obtain the resin polymerization.

If process time is reduced and process quality increased, also the reliability of a microwave system is guaranteed by all control system, avoiding arcing risk and product overheating: under correct use conditions, the only limit consists in magnetron life, established by the constructor as 4000-5000 operating hours.

Thus the maintenance costs are relatively low, because just an ordinary cleaning is necessary with periodic substitutions of only magnetrons.

confidenziali. A titolo indicativo, con gli impianti tradizionali il ciclo di verniciatura all’acqua su supporti metallici massivi durava 40 minuti con aria calda (90°C) ed era necessario un giorno intero di attesa per la movimentazione poiché il ciclo di asciugatura non era completo; con il sistema a microonde sono sufficienti 20 minuti di ciclo (20kW di potenza a microonde, combinata con aria calda a 90°C) per ottenere una vernice fuori polvere e dopo due ore il supporto può essere movimentato dall’operatore (fig. 7, pagina precedente). In tutti gli impianti pilota, il metodo a microonde consente di aumentare la produttività; è un sistema più compatto rispetto a quelli convenzionali; rende possibile l’assorbimento selettivo dei materiali assorbenti senza spreco di energia nel riscaldamento di pezzi metallici massivi; rende possibile il rapido assorbimento dell’energia nell’intero strato di vernice grazie al suo potere di penetrazione, nessun rischio di opacizzazione della superficie, e maggior aderenza al supporto. Ovviamente, dopo il periodo di asciugatura, è necessario un apporto ulteriore di energia termica (con infrarossi o aria calda) per la polimerizzazione della resina. Se il tempo ciclo è ridotto e la qualità di processo migliorata, anche l’affidabilità del sistema a microonde è garantita da tutto il sistema di controllo, evitando così il rischio di formazione di archi e il surriscaldamento del prodotto: nelle corrette condizioni di utilizzo, l’unico limite consiste nella durata del magnetron, determinata dai costruttori di tale dispositivo in 4000-5000 ore di lavoro.

Ne consegue che i costi di manutenzione sono relativamente bassi, perché è necessaria solo la pulizia ordinaria con la sostituzione periodica dei soli magnetron.

References A. C. Metaxas, R. J. Meredith (1983). Industrial Microwave Heating, IEE Power Eng. Series 4.

R. Meredith (1998). Engineers’ Handbook of Industrial Microwave Heating. IEE Power Eng. Series 5.

Riferimenti A. C. Metaxas, R. J. Meredith (1983). Industrial Microwave Heating, IEE Power Eng. Series 4.

R. Meredith (1998). Engineers’ Handbook of Industrial Microwave Heating. IEE Power Eng. Series 5.

74 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

Sistema Qualità Certifcato UNI EN ISO 9001:2000 Att. n. 1385/A

Plastlab – laboratorio di prove e controllo qualità su materiali polimerici, metallici/metallurgici, vernici, corrosione - attiverà a partire dal prossimo febbraio 2011, una serie di corsi multiaziendali gratuiti, della durata di 40 ore per ogni modulo a scelta. L’iscrizione dell’azienda a fondo impresa è requisito essenziale alla partecipazione dei corsi in oggetto. Il Consorzio Plastlab è riconosciuto dalla Regione Piemonte come centro di formazione CORSO SULLA GOMMA 40 ORE Finalità: la finalità dei corsi è quella di aumentare la conoscenza del personale operante nel settore della gomma. L’aumento degli standard qualitativi e la necessità di far fronte ad un mercato sempre più competitivo richiede un personale sempre più qualificato e preparato sulla tecnologia e l’analisi dei prodotti elastomerici.

CORSO SULLA PLASTICA 40 ORE Finalità: lo scopo dell’erogazione di questo corso è quello di aumentare la conoscenza sui polimeri. L’introduzione di nuove specifiche e nuove normative porta alle aziende la necessità di avere del personale altamente qualificato sulla conoscenza delle materie plastiche.

CORSO SULLO STAMPAGGIO DELLA PLASTICA 40 ore Finalità: lo stampaggio è il tipo di tecnologia utilizzato maggiormente nel settore plastico-tecnologico. La finalità del corso è quella di fornire una conoscenza sullo stampaggio in modo da poter avere personale qualificato all’interno di aziende operanti nel settore per riuscire a gestire il processo in maniera efficiente.

CORSO SULLA VERNICIATURA 40 ORE Finalità: il settore della verniciatura è in maniera indiscutibile uno dei più interessanti e difficili tra i settori industriali.

Il corso prevede di analizzare le varie tematiche inerenti a questo complesso settore, approfondendo le tematiche legate ai prodotti metallici e polimerici.

CORSO SULLA METALLURGIA DI BASE 40 ore Finalità: l’articolazione modulare permette, agli utenti dello stesso, di acquisire livelli di conoscenza specifica tali da garantire alle risorse aziendali, provenienti dai differenti settori produttivi, competenze adeguate e qualificate per affrontare i mercati settoriali sempre più esigenti e competitivi.

CORSO SULLA CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI METALLICI 40 ore Finalità: le tematiche relative al corso in oggetto presentano un’importanza sempre più vasta nei più svariati settori industriali. Tale situazione richiede alle aziende interessate che il proprio personale acquisisca una preparazione tecnica di base adeguata per la comprensione dei fenomeni corrosivi e soprattutto, sia in grado di individuare quali possono essere gli interventi protettivi specifici, atti ad aumentare lo standard qualitativo dei propri manufatti.

Per ulteriori informazioni su programmi e modalità: PLASTLAB S.c.a r.l.

Via dell’Artigianato 2 - Zona Malosnà - 10043 - Orbassano(To) Fax:+39 011 9004896 - Tel.:+39 0119034652 - info@plastlab.it - www.plastlab.it

TRADE FAIRS&CONFERENCES FIERE e CONVEGNI

EXHIBITIONSâ&#x20AC;&#x2122; LIST

VENUE

DATE

WEB SITE

New Dehli, India

January 28-30, 2011

www.coatingsindia.com

WIN PART 1 - SURFACE TREATMENT

Istanbul, Turkey

February 3-6, 2011

www.win-fair.com/en/ surface.html

ASTEC

Tokyo, Japan

February 16-18, 2011

www.astecexpo.jp/en/

METAL & STEEL

Cairo, Egypt

February 26-28, 2011

www.astecexpo.jp/en/

POLIURETHANEX

Moscow, Russia

March 1-3, 2011

www.mirexpo.ru

COMPOSITE

Moscow, Russia

March 1-3, 2011

www.mirexpo.ru

INTERLAKOKRASKA

Moscow, Russia

March 1-4, 2011

www.maxima-expo.ru/en/lak/

MIDO

Rho, Milan, Italy

March 4-6 2011

www.mido.it

MIDDLE EAST COATING SHOW

El Cairo, Egypt

March 1-3, 2011

www.coatings-group.com

SAMOTER

Verona, Italy

March 2-6, 2011

www.samoter.com

ALUMOTIVE

Montichiari, Brescia, Italy

March 19-21, 2011

www.alumotive.it

PROMAT

Chicago, IL, USA

March 21-24, 2011

www.promatshow.com

EXPO COATING

Moscow, Russia

March 22-24, 2011

www.expocoating.primexpo. com

MECSPE

Parma, Italy

March 24-26, 2011

www.senaf.it

TF - TRATTAMENTI E FINITURE

Parma, Italy

March 24-26, 2011

www.senaf.it

January 2010 INDIA INTERNATIONAL COATING SHOW

February 2010

March 2011

76 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

Nuremberg, Germany

March 29-31, 2011

www.european-coatingsshow.com

HANNOVER MESSE / SURFACE&TECHNOLOGY 2011

Hannover, Germany

April 4-8, 2011

www.hannovermesse.de

INDUSTRIE

Lyon, France

April 5-8, 2011

www.industrie-expo.com

SALONE DEL MOBILE

Rho, Milan, Italy

April 14-19, 2011

www.cosmit.it

INTERFARBA

Kiev, Ucraine

April 19-22, 2011

www.theprimus.com/en/ interfarba

METALTECH

Kuala Lampur, Malaysia

May 4-8, 2011

www.tradelink.com.my/metaltech/index.php

SF EXPO CHINA

Guangzhou, China

May 11-13, 2011

www.sf-expo.cn/en/

ASIA COATINGS CONGRESS

Ho Chi Minh City, Vietnam

May 18-19, 2011

www.coatings-group.com

Poznan, Poland

June, 14-17, 2011

www.surfex.mtp.pl

Mexico City, Mexico

July 13-14, 2011

www.coatings-group.com

ICSP-11

South Bend, Indiana, USA

September 12-16, 2011

www.shotpeening.org/ ICSP-11

ASIA PACIFIC COATING SHOW

Singapore

September 14-15, 2011

www.coatings-group.com/ show/apcs/2011/

EICMA Bike

Rho, Milan, Italy

September 16-19, 2011

www.eicma.it

EUROFINISH

Gent, Belgium

September 27-29, 2011

www.eurofinish.be

EUROPEAN COATING SHOW

April 2011

May 2011

June 2011 ITM POLAND/SURFEX

July 2011 LATIN AMERICAN COATINGS SHOW

September 2011

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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ZOOM on events Aluminium industry leaves crisis behind: ALUMINIUM trade fair sets a clear signal for growth L’industria dell’alluminio lascia la crisi dietro di sé: la fiera ALUMINIUM presenta chiari segnali di crescita

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ssen. “For us the crisis is over.” The experience of Frank Busenbecker, Managing Director with Erbslöh Aluminium GmbH, a medium-sized supplier for the automotive industry, is currently shared by many companies in the aluminium industry. After the sharp decline last year, the industry has started on a catchup race which, with its tempo, surprises even industry insiders. “In the first half of 2010 alone, the production of rolled and extruded products increased by a remarkable 30.3 per cent to 1.2 million tons – an unprecedented increase”, says Christian Wellner, Managing Director of the German Aluminium Association (GDA,) at the start of this year’s ALUMINIUM which, with a total of 873 exhibitor companies from 47 countries, was even slightly larger than the 2008 event which had so far held the record.

Visitor numbers stable at a high level This is emphasized by this year’s ALUMINIUM which, with a total of 17,200 visitors, once again achieved the high level of the previous record of 2008 (16,886). The number of visitors from abroad showed a clear increase of almost 10%, reaching the 50% mark for the first time. “ALUMINIUM set a clear signal for growth”, says Markus Jessberger, Event Director of ALUMINIUM. According to him, strong impulses came from the transport sector, from mechanical and plant engineering and from the solar and packaging industries. The course is set for further growth: that is also apparent from the results of a representative survey conducted by an independent trade fair and market research company during the fair.

According to this survey, the industry’s willingness to invest is clearly on the rise again. Almost one in three visitors came to Essen with concrete intentions to invest, with more than 35 per cent of the companies planning to spend more than half a million euro. Expectations regarding the future economic development of the industry match this positive view. 69 per cent of the companies surveyed expect a significant or slight growth in business, 23 per cent expect business to remain stable, and only

Essen. “Per noi la crisi è superata.”

L’esperienza di Frank Busenbecker, direttore generale di Erbslöh Aluminium GmbH, un’azienda di medie dimensioni che fornisce l’industria dell’automotive, è attualmente condivisa da molte aziende del settore dell’alluminio. Dopo il brusco declino dello scorso anno, il settore ha iniziato una rincorsa che, per il suo ritmo, sorprende anche gli addetti ai lavori.

“Nella sola prima metà del 2010, la produzione di alluminio estruso e laminato è aumentata di un notevole 30,3% fino a 1,2 milioni di tonnellate – un incremento senza precedenti”, ha affermato Christian Wellner, direttore generale della GDA (German Aluminium Association), all’inizio dell’edizione di quest’anno di ALUMINIUM che, con un totale di 873 espositori da 47 Paesi, era leggermente più grande rispetto all’edizione 2008 che, fino ad ora, deteneva il record.

Il numero dei visitatori resta stabile ad alti livelli Questa tendenza è stata enfatizzata dall’edizione di quest’anno di ALUMINIUM che, con un totale di 17.200 visitatori, ancora una volta ha superato il già alto livello del 2008 (16.886). il numero di visitatori dall’estero è aumentato di circa un 10%, raggiungendo per la prima volta la soglia del 50%. “ALUMINIUM presenta un chiaro segnale di crescita”, afferma Markus Jessberger, direttore dell’evento di ALUMINIUM. Secondo il suo parere, impulsi forti giungono dal settore dei trasporti, della meccanica e dalle industrie del solare e del packaging. La tendenza è quella di una crescita ulteriore: questo è evidente anche dai risultati di un’indagine rappresentativa condotta da un’azienda indipendente di ricerche di mercato durante la manifestazione.

Secondo quest’indagine, la volontà dell’industria di investire è tornata nuovamente a crescere. Almeno un visitatore su tre è venuto ad Essen con intenzioni concrete di investire, con oltre il 35% di aziende che hanno pianificato di spendere oltre mezzo milione di euro. Le aspettative riguardanti lo sviluppo economico futuro dell’industria corrispondono a questa visione positiva. Il 69% delle aziende intervistate si aspetta una crescita leggera o significativa degli affari, il 23% si aspetta che gli affari restino

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by Paola Giraldo

four per cent fear a deteriorating business climate.

ALUMINIUM moving to Düsseldorf in 2012 After 13 years in Essen, during which ALUMINIUM developed into one of the most successful industry fairs in Europe since its premiere – with 219 exhibitors at the time – in 1997, it will move from the Ruhr to the Rhine in 2012. This is apparent from the space increases planned from 2012 onwards. Right from the start, ALUMINIUM will occupy some 75,000 m² in the six trade fair halls 9 to 14. The 9th ALUMINIUM, World Trade Fair and Conference, will be held in Düsseldorf from 9 to 11 October 2012.

For further information: www.aluminium-messe.com

stabili, e solo un 4% teme un deterioramento del clima economico.

ALUMINIUM si sposta a Düsseldorf nel 2012 Dopo 13 anni ad Essen, durante i quali ALUMINIUM si è sviluppata in una delle più riuscite fiere industriali in Europa fin dalla sua prima comparsa – con 219 espositori – nel 1997, si sposterà dalla Ruhr al Reno nel 2012. Ciò è evidente dall’aumento di richiesta di spazi espositivi dal 2012 in poi. Fin dall’inizio, ALUMINIUM occuperà 75.000 m² nei sei padiglioni fieristici dal 9 al 14. La 9^ mostra-congresso mondiale ALUMINIUM, si terrà a Düsseldorf dal 9 all’11 Ottobre 2012.

Per ulteriori informazioni: www.aluminium-messe.com

Spotlights on the Finitura&Oltre exhibition Riflettori puntati sul salone Finitura&Oltre

M

ilan, October 22nd, 2010 – The great turnout and satisfaction of visitors marked the 2010 edition of the Finishing Exhibition F&O, the first trade fair entirely dedicated to the finishing treatments, sponsored by Ucif.

60,047 visitors walked along the 90,000 square meters of the 27.BI-MU/SFORTEC. The finishing treatments companies that have taken part in the BI-MU exhibition, thanks to the agreement between Ucif/ANIMA and UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, were granted a dedicated pavilion. The Ucif (the finishing equipment manufacturers union, federated with ANIMA) associates have noticed a high quality level and a great turnout.

“F&O demonstrated the same will and the ability to get up again of our entrepreneurs – Claudio Minelli, Ucif President, says. – The exhibition days have been a great occasion to present the innovations and the market trends to the potential customers, but also to meet the suppliers. The stands in the Pavilion 18 were mostly Italian. The exhibitors confirm the superiority of this trade fair over the sector exhibitions. For the future, I would only suggest to cut at least one day, in order to reduce the costs.” “The presence of a pavilion dedicated to the finishing field inside BI-MU has contributed to enrich the contents of the exhibition, considered inescapable by the people working in the manufacturing industry. Thanks to our cooperation with Ucif/ANIMA, it was possible to realise, in fact an event inside the event. And since this first edition was a success, we will

M

ilano, 22 ottobre 2010 – La vasta affluenza e la soddisfazione dei visitatori hanno definito l’edizione 2010 de Il Salone della Finitura F&O, il primo salone dedicato interamente alla finitura e patrocinato da Ucif. 60.047 visitatori hanno percorso i 90.000 metri quadrati della 27.BI-MU/SFORTEC. La manifestazione BI-MU ha conosciuto la partecipazione delle aziende dei trattamenti di superficie che, grazie all’accordo di Ucif/ANIMA con UCIMUSISTEMI PER PRODURRE hanno potuto esporre in un padiglione dedicato. Gli associati Ucif, Unione costruttori impianti di finitura federata ad ANIMA, hanno riscontrato una elevata qualità e un numero importante delle visite. “F&O ha dimostrato la volontà e la capacità di rialzarsi dei nostri imprenditori. – afferma Claudio Minelli, Presidente Ucif - I giorni in fiera sono stati un’ottima occasione per presentare le novità e le tendenze del mercato ai potenziali clienti ma anche per ricevere i fornitori. Per il padiglione 18 è stata una fiera prevalentemente italiana. Gli espositori confermano la superiorità di questa fiera rispetto alle fiere settoriali. Ma aggiungo un consiglio: ridurre di almeno una giornata le prossime edizioni per ridurre i costi”. “La presenza di un salone dedicato alle finitura all’interno di BI-MU – ha affermato Alfredo Mariotti, direttore generale di UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, l’associazione che promuove l’organizzazione dell’evento – ha contribuito a arricchire di contenuto la mostra, ritenuta appuntamento imprescindibile per gli operatori dell’industria manifatturiera. Grazie alla fattiva collaborazione con Ucif/ANIMA, è stato

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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ZOOM on events

be certainly able to repropose it next time – so Alfredo Mariotti, General Director of UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, the association which promotes this event. Thursday and Friday were the most intense days, thanks also to the convention “La fabbrica a impatto ambientale zero” (i.e. “The zero impact factory”) organised by Ucif, which interested more than one hundred people – both entrepreneurs and press.

On this occasion, the association presented the financialeconomic analysis conducted by the ANIMA Research Office in cooperation with Professor Mattei of the SDA Bocconi on the data collected for the finishing field from 2006 to 2010.

“It has been something new in our field: we have delivered a complete report and, at the same time, given the cue for growth and change to the finishing treatments field, largely

possibile realizzare un vero evento nell’evento. Un successo già alla prima edizione che certamente potremo riproporre con la prossima”. Giovedì e venerdì sono state le giornate più intense, complice anche il convegno “La fabbrica a impatto ambientale zero” organizzato da Ucif, che ha suscitato l’interesse di più di cento partecipanti tra imprenditori e stampa. L’associazione ha presentato per l’occasione l’analisi economico-finanziaria condotta dall’Ufficio studi ANIMA in collaborazione con il professor Mattei di SDA Bocconi sui dati 2006-2010 del comparto della finitura. “Siamo di fronte a una novità nel nostro settore: abbiamo fornito un resoconto completo e, allo stesso tempo, uno spunto di crescita e cambiamento a un comparto come quello della finitura,

80 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

widespread in Italy and with a high export share, - the President Claudio Minelli says – It was the first time that data about the surface treatment sector were officially presented and processed. The complete report and the financial analysis will be further presented and analysed during another study day by the end of 2010. There will be an economic recovery only if we will not hold the innovation and the attention for the quality which have always characterised the Ucif companies” President Minelli concludes. “Finitura & Oltre successfully faced the Milanese exhibition, proving its strength and its dynamism toward the growth – President Claudio Minelli says – It was a fully positive and satisfying experience, with an ascending trend in the finishing market. See you at the next edition of BI-MU, on October 2nd-6th, 2012.”

molto diffuso in Italia e con una forte quota export – afferma il Presidente Claudio Minelli - Per la prima volta, infatti, sono stati raccolti ed elaborati in modo ufficiale i dati relativi al comparto del trattamento delle superfici. Lo studio completo e l’analisi finanziaria – conclude il Presidente Minelli - saranno ulteriormente presentati e analizzati in una successiva giornata di studio entro la fine dell’anno 2010. Ci sarà ripresa solo se non porremo freni all’innovazione e all’attenzione per la qualità che, da sempre, caratterizzano le aziende di Ucif”. “Finitura & Oltre ha affrontato con successo i giorni milanesi di fiera dimostrando la sua forza e la sua dinamica trasformazione verso la crescita – afferma il Presidente Claudio Minelli - Un bilancio del tutto positivo e soddisfacente che nel mercato della finitura ha tracciato una curva ascendente. Ci vediamo alla prossima edizione BI-MU dal 2 al 6 ottobre 2012”.

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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ZOOM on events THE SYMBIOSIS BETWEEN FINISHING AND DESIGN La simbiosi tra finitura e design

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ne of the objectives of IPCM, since it was born, has been to act as a trait d’union between the industrial finishing world and the architecture and design world. With this concept as a starting point, on Wednesday 20th October IPCM organized the convention La Simbiosi tra Finitura e Design (i.e. The Symbiosis between Finishing and Design), a whole day dedicated to the presentation of innovative finishing technologies and products to a large audience, comprising most of all architects, but also OEM

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no degli obiettivi di IPCM fin dalla sua nascita è agire da trait d’union fra il mondo delle finiture industriali e il mondo creativo dell’architettura e del design. Partendo da questo assunto, lo scorso mercoledì 20 ottobre IPCM ha organizzato il convegno La Simbiosi tra Finitura e Design, un’intera giornata dedicata alla presentazione di tecnologie e prodotti di finitura innovativi a una vasta platea, composta in larga parte da architetti ma anche da OEM dei settori auto, elettrodomestici, arredamento e complementi, illuminazione,

82 N. 6 - 2010 November/novembre - international PAINT&COATING magazine

by Paola Giraldo

from the automotive, electrical appliances, furniture and complements, lighting, sport equipment and other fields, where both design and finishing are a real added value. Lately, in the paints sector, there has been a tendency to regard the designer or the architect, and not the direct customer (i.e. the manufacturing company), as the primary interlocutor. At the same time, designers, planners and architects have started to manifest a great need to be constantly informed about the chances that the industrial finishing world offers to attribute new colours, sensory effects and augmented performances to the shapes.

The finishing element has become more and more strategic for the connotation of a product.

There is a strong dependence relation, just like a symbiosis, between a product and its finishing: very often, it is the finishing that highlights the formal and functional innovation of the product and makes it stand out in a market like ours, characterised by an excess of offer; it is the finishing that makes a product desirable

attrezzature sportive e altri dove design e finitura rappresentano un vero valore aggiunto. Negli ultimi tempi, all’interno del settore vernici è serpeggiata la tendenza ad avere come interlocutore primario non più il proprio cliente diretto, ossia l’azienda manifatturiera, bensì il designer o l’architetto.

Parallelamente si è manifestato un bisogno altrettanto importante di designer, progettisti e architetti di essere costantemente informati sulle possibilità che il mondo delle finiture industriali offre per attribuire alle forme nuovi colori, effetti sensoriali, performance accresciute. La questione della finitura è diventata un elemento sempre più strategico nella connotazione di un prodotto. Il rapporto fra un prodotto e la sua finitura è di stretta dipendenza, di simbiosi appunto: molto spesso è la finitura che ne esalta l’innovazione formale e funzionale, che lo fa emergere in un mercato caratterizzato da un’iper-offerta quale è il nostro; è la finitura che rende un prodotto appetibile agli occhi del consumatore e influenza i comportamenti di acquisto; è la finitura che coniuga proprietà

international PAINT&COATING magazine - November/novembre 2010 - N. 6

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ZOOM on events

in the eyes of the customer and influences the buying behaviours; it is the finishing that combines the functional properties with aesthetics and personality; it is the finishing, finally, that gives evidence of the contemporariness of the product. The convention La Simbiosi tra Finitura e Design was a way of bringing the industrial world of finishing and the creative world of design together and it allowed those present to reach the source of technological innovation.

The technical reports delivered were focused on research, development and the current state of the finishing technologies, from the raw materials needed to realize the products to the semi finished products applying these technologies, not to mention the presentation of paints and coatings combining aesthetic excellence, innovative functions and technical performances.

The many guest speakers, including Prof. Marco Imperadori of the Milan Politecnico, Archt. Claudia Raimondo, consultant at Alessi, Dr. (PhD.) Danila Giordano of the Color&Style Center Fiat Group, Archt. Aldo Cingolani, General Manager at Giugiaro Architettura and Eng. Andrea Mafezzoni of Metra, offered their point of view inside the creative sector, the point of view of those who imagine a use context for the finishing technologies, dictate the trends, promote and exploit the research.

The day was not limited to the convention, but it was completed by the colour-show Emozioni Visive (i.e. Visual Emotions), where the visitors could see the products and the technologies presented with their own eyes, imagining them in the context of their application fields, and meet directly the convention speakers to investigate the most interesting topics or the technological aspects. With more than 110 participants, this day was a good success, thanks also to the careful planning of its different elements – the theory, the practice and the personal exchanges in the exhibition area of Emozioni Visive.

The surfaces as a key factor to characterize aesthetically and functionally a product or a structure. The colour as an instrument to communicate a mood, an emotion, a life style.

The finishing as a research focus alternative to the formal one.

funzionali con estetica e personalità; è la finitura, infine, che testimonia la contemporaneità di un prodotto. Il convegno La Simbiosi tra Finitura e Design ha rappresentato un mezzo per interfacciare il mondo industriale delle finiture e il mondo creativo della progettazione e ha consentito ai presenti di andare alla fonte dell’innovazione tecnologica.

Le relazioni tecniche della giornata si sono focalizzate sulla ricerca, lo sviluppo e l’attualità delle tecnologie di finitura, partendo dalle materie prime necessarie alla formulazione dei prodotti fino ai semilavorati che utilizzano alcune di queste tecnologie di finitura, passando per la presentazione di p.v. in grado di coniugare eccellenza estetica, funzionalità innovative e performance tecniche. I numerosi guest speaker, fra cui il prof. Marco Imperadori del Politecnico di Milano, l’arch.

Claudia Raimondo consulente per Alessi, la dr.ssa Danila Giordano del Color&Style Center Fiat Group, l’arch. Aldo Cingolani, general manager di Giugiaro Architettura, l’ing.

Andrea Mafezzoni di Metra, hanno fornito il punto di vista interno del settore creativo, il punto di vista di chi immagina per queste finiture un contesto di utilizzo, di chi detta le tendenze ed è, allo stesso tempo, promotore e fine ultimo della ricerca.

La giornata non si è esaurita con le sessioni di convegno, ma è stata affiancata dal color-show Emozioni Visive dove i presenti hanno potuto toccare con mano i prodotti e le tecnologie presentate, immaginarne l’utilizzo nel contesto dei rispettivi campi di azione, nonché avere un contatto diretto con i relatori per approfondire tematiche di interesse o aspetti tecnologici.

Con oltre 110 partecipanti, la giornata ha avuto un ottimo esito, grazie anche alla formula organizzativa che ha ben calibrato gli interventi teorici con i lavori pratici e i momenti di scambio personale nella zona espositiva di Emozioni Visive.

Le superfici come fattore strategico per caratterizzare esteticamente e funzionalmente un prodotto o una struttura. Il colore come strumento per comunicare un mood, un’emozione, uno stile di vita. La finitura come chiave di ricerca alternativa a quella formale. E, alla base di tutto ciò, la crucialità del rapporto

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by Paola Giraldo

And, at the basis, the crucial relationship with the paints and finishing suppliers. To sum up, these are the fundamental concepts which emerged from the convention. Planners and designers must be able to fully exploit the potentialities arising from the technology and product evolution; therefore, it is necessary to establish a continuous relation and a constant information exchange between the manufacturers and the users of the finishing technologies, as if architects and designers were an external research centre for the producers of paints, able to anticipate the evolution, communicate the style trends and jumpstart the research activities. The prodding of both the raw material producers –upstream– and the designers –downstream– can become an important innovation trigger: this is the message which IPCM wanted to give with the convention La Simbiosi tra Finitura e Design and which it will keep on transmitting through its pages.

con i fornitori di vernici e finiture. Questi sono, in estrema sintesi, i concetti fondamentali emersi dal convegno.

Progettisti e designer devono poter sfruttare appieno tutte le potenzialità dell’evoluzione tecnologica e di prodotto e, per fare questo, è necessario attivare un rapporto continuo, uno scambio costante di informazioni fra chi le finiture le produce e chi le utilizza, quasi che architetti e designer fossero un centro di ricerca esterno per i produttori di vernici, in grado di anticipare l’evoluzione, comunicare i trend di stile, e dare nuova linfa alla ricerca.

La stimolazione a monte e valle, ossia produttori di materia prima e progettisti, può diventare un fortissimo agente di innovazione: questo è il messaggio che IPCM ha voluto dare con il convegno La Simbiosi tra Finitura e Design e che continuerà a fornire dalle proprie pagine.

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Sector Analysis – second part Analisi di Settore – Parte seconda Felice Ambrosino

In the first part of the present article, the author focused on the drawing up of long-term strategies in order to maintain or increase their level of profit. To achieve a strategic management of the market the analysis of the sector is extremely important, in particular the analysis of the threat of new market entrants, the rivalry between existing companies, the threat of substitute products, the bargaining power of buyers, the bargaining power of suppliers. After analyzing the first two factors, the following article focuses on the last three, declining them in the reality of the surface treatment industry.

Nella prima parte del presente articolo, l’autore si è focalizzato sull’elaborazione di strategie di lungo periodo utili a mantenere o aumentare il profitto delle piccole, medie e grandi imprese. Per gestire il mercato strategicamente è fondamentale l’analisi del settore, in particolare delle minacce di nuove entrate, rivalità fra le imprese esistenti, minacce di prodotti sostitutivi, potere contrattuale dei clienti e dei fornitori.

Dopo aver analizzato i primi due fattori, l’articolo che segue si focalizza sugli ultimi tre fattori, calandoli nella realtà dell’industria del trattamento delle superfici.

BUSINESS TRAINING

Continued from issue 4, IPCM July-August 2010 The threat of product substitutions In numerous sectors, products are used which can easily be substituted with other products from diverse sectors. Galvanization gives steel a powerful protection against rust, and is a real challenge to anti-corrosive paints, with an extremely competitive cost/quality ratio. Buildings with entire glass facades do not require painting of these areas, and therefore in this case glass also acts as a substitute and a competitor for paint in the construction sector. It is for this reason that in the latter 1980s, many painting industries acquired glass industries.

Certain industrial adhesives are capable of creating joints comparable to those created by welding. The examples could go on and on. In the security sector (as stated in the previous article), a manufacturer of reinforced doors cannot avoid considering alarm and surveillance systems as substitute products, and perhaps even kennels raising guard dogs should be included among sector competitors. The necessity to defend your company from the threat of product substitutions is shared by all of the companies operating in the same sector and can promote valuable alliances.

For the purpose of mounting a more effective defense, companies can combine communicationadvertising efforts, as well as research and development for quality improvement, economies of scale to lower costs and be ready for price wars, etc. But the most effective defense to confront this problem is the development of a strategic plan which clarifies whether there is a better probability of success by attempting to counter the threat or by incorporating the substitute product into production.

Continua dal numero 4, IPCM Luglio-Agosto 2010 Minacce di prodotti sostitutivi In moltissimi settori si opera con prodotti la cui funzione può essere tranquillamente svolta da altri prodotti, appartenenti ad altri settori. La zincatura impartisce all’acciaio una forte protezione dalla ruggine, e sfida disinvoltamente le vernici anticorrosive, proponendo un rapporto costo/qualità assolutamente competitivo. Le strutture edili in cui intere facciate sono di vetro, sottraggono spazio alla pitturazione delle stesse, e quindi, in questo caso il vetro agisce come prodotto concorrente e sostitutivo delle pitture per edilizia. È questo il motivo per cui, alla fine degli anni 80, abbiamo assistito all’acquisizione di industrie vetrarie da parte di industrie di vernici. Certi adesivi industriali permettono di realizzare giunzioni assolutamente paragonabili con quelle ottenibili per saldatura. Gli esempi potrebbero continuare.

Nel settore della sicurezza (lo dicevamo nell’articolo precedente) un produttore di porte blindate non può esimersi dal considerare i sistemi antifurto ed i servizi di vigilanza come prodotti sostitutivi, e forse deve includere tra i concorrenti dei suoi prodotti anche l’allevamento di cani da guardia e da difesa.

La necessità di difendersi dalla minaccia di prodotti sostitutivi accomuna tutte le aziende di un settore e può promuovere preziose alleanze. Per rendere più efficace la difesa, le aziende possono unire gli sforzi di comunicazione-pubblicità, di ricerca e sviluppo per migliorare la qualità, di economie di scala per abbattere i costi ed essere pronte ad affrontare la sfida sui prezzi, ecc. Ma la difesa più coerente con la complessità di questo problema è quella di sviluppare un pensiero strategico che chiarisca se abbia maggiori probabilità di successo il tentativo di contrastare la minaccia oppure quello di incorporare la produzione del prodotto sostitutivo.

Client bargaining power Clients, as we all know, are always expecting suppliers to lower prices, as well as to improve quality. And then, they also expect the service, or packaging, or payment terms to improve. This translates into an increase in rivalry among companies, which are continuously compared to one another,

Potere contrattuale dei Clienti I Clienti, si sa, si aspettano sempre che i fornitori riducano i prezzi. E poi che migliorino la qualità. E poi, ancora, che migliorino il servizio, o la confezione, o le condizioni di pagamento. Tutto questo si traduce in un aumento della rivalità tra le imprese, che vengono continuamente messe a confronto,

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Sector Analysis – second part Analisi di Settore – Parte seconda and often resulting in grave consequences on profit margins. It is therefore worth the effort to analyze this aspect of competition more in depth, in order to create a marketing strategy that permits a reduction in the pressure exerted by clients. First, we must ask ourselves: what are the structural assets of the sector that influence the client’s bargaining power? Which of these increase it? Which decrease it?

The answers could be: • the high volume of purchases. If the volume of purchases is very high and represents a significant portion of the seller’s production, it is clear that the Client is able to exert impressive bargaining power. If the volume of purchases significantly influences the total amount of purchases of the buyer, it is even more disadvantageous for the seller, since in this case the buyer has even more reason to carefully monitor purchase prices.

• The undifferentiated character of the product. If the offered product is a commodity, a banal piece of “merchandise” that is produced by numerous manufacturers, Clients are sure of the fact that they are able to substitute suppliers as desired, therefore enacting significant pressure on the process.

• Low costs for supplier substitution. In technical terms, reconversion costs are said to be low. In this situation, it is obvious that the Client has significant bargaining power.

• The threat of Clients integrating systems in the future. If conditions are favorable for the Client to decide to self produce a product instead of buying it, it is natural for the bargaining power of the Client to increase.

• Clients who work with low margins, or with low added value. This type of Client exerts significant pressure to reduce prices.

• The purchased product has an important influence on the quality of the finished product.

This is a factor that usually works in the seller’s favor. The Client will pay careful attention to the purchased product, but will think twice before making the situation difficult for the supplier.

• The purchased product does not have a

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con conseguenze a volte gravi sul loro livello di profitto. Vale la pena allora di analizzare in profondità questo aspetto della competizione, al fine di modellare una strategia di marketing che consenta di ridurre la pressione esercitata dai clienti. Per prima cosa dobbiamo chiederci: quali sono gli assetti strutturali del settore che influenzano il potere contrattuale dei Clienti? Quali quelli che lo incrementano? E quali, invece, quelli che lo diminuiscono? Le risposte possono essere: • l’elevato volume degli acquisti. Se il volume degli acquisti è molto elevato e rappresenta una quota significativa della produzione del venditore, è chiaro che il Cliente può esercitare un grande potere contrattuale. Ancor più svantaggiosa per il venditore è la circostanza che il volume degli acquisti incida in modo rilevante sul totale monte acquisti dell’acquirente, perché in tal caso il compratore ha tutto l’interesse a vigilare attentamente sui prezzi di acquisto.

• Il carattere indifferenziato del prodotto. Se il prodotto offerto è una commodity, una banale “merce” che viene per di più prodotta da molti operatori, i Clienti, certi di poter sostituire il fornitore a loro piacimento, eserciteranno una grande pressione sui prezzi.

• Bassi costi per la sostituzione del fornitore. In termini tecnici, si dice che i costi di riconversione sono bassi. Quando ci si trova in questa condizione, è lampante che il potere dei Clienti sia piuttosto alto.

• La minaccia, da parte dei Clienti, di un’integrazione a monte. Se esistono condizioni favorevoli perché il Cliente decida di auto-produrre invece di acquistare, è naturale che il suo potere contrattuale aumenti.

• Clienti che operano con bassi margini, o con basso valore aggiunto. Questa tipologia di clienti preme con grande energia sulla riduzione dei prezzi.

• Il prodotto acquistato condiziona fortemente la qualità del prodotto finito. Questo è un fattore che di norma è favorevole al venditore.

Il Cliente riserverà molte attenzioni al prodotto acquistato, ma ci penserà due volte prima di mettere in difficoltà il fornitore.

• Il prodotto acquistato incide in modo non rilevante

BUSINESS TRAINING

significant influence on the market price of the sul prezzo di mercato del prodotto finito. E’ il caso, finished product. This is the case, for example, of ad esempio, di molte vernici industriali: un trattore many industrial paints: a farm tractor has a market agricolo ha un prezzo di mercato di alcune decine di price of several tens of thousands of Euros, but migliaia di Euro, ma il costo delle vernici utilizzate the cost of paints used for its production is only a per la sua produzione è solo una frazione irrisoria derisive fraction of this value. di tale valore. Anche questo è un fattore in teoria This is also a factor which is theoretically favorable favorevole al venditore. Da quanto detto consegue to the seller. From the above discussion, it is chiaramente che la scelta dei Clienti a cui vendere evident that the Client’s choice of who to sell to is ha importanza primaria. Se un’impresa riesce a of the utmost importance. servire un segmento di clientela caratterizzato If a company can cater to a segment of clientele da un potere contrattuale più basso della media, characterized by lower than average bargaining potrà certamente usufruire di vantaggi competitivi power, it can certainly take advantage of a di grande rilievo, tali da migliorare il suo futuro significant competitive edge, improving its future e da garantirsi la sopravvivenza. Ancora una outlook and ensuring its survival. Also in this case, volta, quindi, la capacità di segmentare il mercato the capacity to segment the market according secondo criteri di importanza strategica, insieme to strategically important criteria, together with alla capacità di lavorare in profondità nei segmenti the capacity to work deep within the identified strategici individuati, si presenta come una strategic segments, are fundamental factors for fondamentale chiave di successo. success.

Naturalmente non bisogna dimenticare che Naturally, it is important not to forget that l’individuazione e la selezione dei segmenti the identification and selection of segments caratterizzati da un potere contrattuale più basso characterized by lesser bargaining power than della media del settore, deve passare attraverso la the market average must also be made through conoscenza approfondita del business dei Clienti che in depth knowledge of the Clients’ business,their ne fanno parte, del loro approccio al mercato, delle market approach, their strengths and weaknesses, loro forze e their professional values, their economic and debolezze, dei loro valori professionali, della loro financial position, etc.; in a word, knowledge of posizione economica e finanziaria, ecc., in una global competiveness (technological, economic, parola la conoscenza della competitività globale financial, managerial, organizational, etc.) of each (tecnologica, economica, finanziaria, manageriale, single Client. organizzativa, ecc.) di ogni singolo Cliente. La Therefore, knowledge acquires an absolutely conoscenza, dunque, conquista un posto di fundamental importance among the strategic assoluto rilievo tra gli assets strategici dell’impresa assets of a company and becomes the recipient e diventa destinataria di improrogabili of immediate investments. We will have the investimenti. Su questo argomento avremo opportunity to discuss this topic further in a more modo di parlare in seguito, in modo specifico e specific and detailed manner. dettagliato.

Supplier bargaining power Suppliers can have a significant influence on the profitability of a sector, and therefore, as is also true for Clients, it is also necessary to identify selective criteria for suppliers, attempting tosatisfy provisioning demands with suppliers characterized by relatively low bargaining power.

Potere contrattuale dei Fornitori I fornitori possono fortemente influire sulla profittabilità del settore, e pertanto, così come si è visto per i Clienti, occorre individuare criteri di selezione anche per i fornitori, cercando di soddisfare le proprie necessità di approvvigionamento presso fornitori caratterizzati da un relativamente basso potere contrattuale.

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Sector Analysis – second part Analisi di Settore – Parte seconda Supplier bargaining power is primarily high when: • The group of suppliers is composed of only a few and/or large companies. If the offer is very concentrated and in the hands of large scale companies, the purchaser generally must accept the terms set forth by the supplier.

• Reconversion costs are high. The supplier who proposes a differentiated offer in terms of quality and additional services causes reconversion costs to increase, which can discourage an attempt by a purchaser to substitute the product.

• There are no substitute products. The supplier does not have to take substitute products from other sectors into account, and can funnel more resources and attention to profit margins. The situation becomes even more serious for the purchaser if the supplier has a monopoly on the market. In the paints market, some patent protected isocyanic catalyzers have been in the hands of a single supplier for decades.

• The supplied product has a significant influence on the quality of the purchaser’s product. In this case, the supplied product is certainly not a commodity, and this increases the bargaining power of the supplier.

An effective defense to lessen the pressure exerted by suppliers is not easy to find. It seems paradoxical, but in all probability the best defense from supplier bargaining power is found in the strategies used for selecting one’s own strategic segments.

This means that among the criteria used for selecting primary segments, the ability to work with suppliers having relatively low bargaining power must also be taken into consideration.

Once an analysis of the sector is completed, the company is able to measure itself against the competitive framework, objectively and professionally identifying opportunities and problems, as well as its own strengths and weaknesses. Over the course of this process, the company can identify its profit goals and the most opportune strategies for reaching them.

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Il potere contrattuale dei fornitori è alto soprattutto quando: • Il gruppo dei fornitori è costituito da poche e/o grandi aziende. Se l’offerta è molto concentrata ed è nelle mani di aziende di grandi dimensioni, solitamente l’acquirente deve accettare le condizioni imposte dal fornitore.

• I costi di riconversione sono elevati. Il fornitore che presenta un’offerta differenziata, in termini di qualità e servizi aggiunti, crea un innalzamento dei costi di riconversione che può scoraggiare il tentativo di sostituzione da parte dell’acquirente.

• Mancano i prodotti sostitutivi. Il fornitore non deve guardarsi da incursioni provenienti da altri settori, e può destinare maggiori risorse ed attenzioni ai suoi margini di profitto. La situazione diventa poi molto seria, per l’acquirente, se il fornitore agisce in regime di monopolio. Nel mercato delle vernici, alcuni catalizzatori isocianici protetti da brevetto, sono rimasti per decenni nelle mani di un solo fornitore.

• Il prodotto fornito condiziona fortemente la qualità del prodotto dell’acquirente. In tal caso, il prodotto fornito non è certamente una commodity, e questo aumenta il potere contrattuale del fornitore. Una difesa efficace per attenuare la pressione esercitata dai fornitori non è di facile individuazione. Sembra paradossale, ma con ogni probabilità la miglior difesa dal potere dei fornitori va cercata nelle strategie di scelta dei propri segmenti strategici.

Questo vuol dire che tra i criteri utilizzati per la scelta dei segmenti in cui concentrarsi, deve essere incluso anche quello che permette di operare con fornitori di relativamente basso potere contrattuale.

Una volta completata l’analisi del settore, l’impresa è in grado di misurarsi nei confronti del quadro competitivo che ne risulta, e può individuare con grande obiettività e professionalità le opportunità ed i problemi, le sue forze e le sue debolezze. Nel corso di tale processo, l’impresa individuerà i propri obiettivi di profitto e le strategie più opportune per raggiungerli.

Protective Coating - Insert N째4 - 2010

ipcm

TM

INTERN A TIONAL PAINT&COATING MAGAZINE

ipcm PROTECTIVE

COATING

PROTECTIVE COATING | EDITORIAL According to the website www.corrosioncost.com, the corrosion in the United States accounts for 267 billion dollars a year.

The protection against corrosion costs to the American oil industry about 1.4 billion dollars a year.

E

ven though almost thirty years ago the end of the iron age had already been predicted (“Sette chiavi per il futuro. Materiali e tecnologie per il 2000”, i.e. Seven keys for the future. Materials and technology for 2000, published by the Italian financial newspaper Il Sole 24 Ore halfway through the eighties), as of this date metals and their alloys still have no substitute in a large variety of industrial applications. Due to this extensive use of metals, the equally great problem of their corrosion and deterioration is always very topical. The sector of oil industry, off-shore and in-shore drilling and production platforms and hoisting shafts is one of those sectors in which the metal structures, although together with new materials, such as composites and Kevlar, for pipes, cables and ropes, are still the first choice during the building phase. Severe environmental conditions, stray currents, coupling of different metals and chemical agents, on the other side, are the elements which constantly corrode these structures during their lifespan.

As a consequence, the correct management of the problem of deterioration and corrosion is crucial to guarantee reliability and safety, fundamental aspects in the oil industry, in order to avoid new disasters with serious human, environmental and economic losses, like the recent explosion of the Deepwater Horizon in the Gulf of Mexico, to be ascribed first of all to the highly inadequate maintenance of the structures.

Like in many other cases, while the sector of oil industry is projected into the future, the materials used belong to the past. The quest for a greater and greater profit and for lower and lower costs is a scourge: saving and corrosion protection are two concepts in contrast. The world industry facing the corrosion problem every day has to take into consideration that the constant training of the staff, the continuous updating on the technological and product innovation and the cooperation with the companies developing the protection processes are the three key factors for the reduction of the high impact of the corrosion on industrial activities.

Alessia Venturi, IPCM

Secondo il sito www.corrosioncost.com il costo totale della corrosione negli Stati Uniti è pari a 267 miliardi di dollari all’anno. La protezione contro la corrosione nell’industria petrolifera americana costa circa 1,4 miliardi di dollari l’anno.

N

onostante quasi trent’anni fa già si profetizzava la fine dell’età del ferro (“Sette chiavi per il futuro.

Materiali e tecnologie per il 2000”, edito da Il Sole 24 Ore a metà degli anni Ottanta), oggi i metalli e le loro leghe trovano ancora impiego esclusivo in una molteplicità di applicazioni industriali. Questo vasto impiego dei metalli mantiene costantemente attuale l’altrettanto vasto problema della loro corrosione e del loro degrado. Quello petrolifero, delle piattaforme off-shore e in-shore di trivellazione e produzione, e dei pozzi di estrazione è uno dei settori dove le strutture metalliche, sebbene affiancate da nuovi materiali, come i compositi o il Kevlar, per tubazioni, cavi e funi, costituiscono ancora la prima scelta in fase di costruzione.

Condizioni ambientali severe, correnti vaganti, accoppiamento di metalli diversi, agenti chimici sono invece i fattori che attaccano senza sosta tali strutture durante il loro ciclo di vita. Ne consegue che una corretta gestione del problema del degrado e della corrosione siano cruciali per garantire quella affidabilità e sicurezza imprescindibili nel settore petrolifero, per evitare il ripetersi di disastri con gravi perdite umane, ambientali ed economiche come quello recente dell’esplosione della Deepwater Horizon nel golfo del Messico, da imputarsi in larga misura a una manutenzione oltremodo carente delle strutture. Il settore petrolifero – come tanti altri – è proiettato verso il futuro ma i materiali sono quelli del passato. La ricerca di un profitto sempre maggiore e di un abbattimento dei costi sempre più spinto sono una piaga: risparmio e protezione dalla correzione sono concetti che, se abbinati, stridono.

L’industria mondiale che si trova a fronteggiare ogni giorno la corrosione deve tenere ben presente che una formazione costante del personale, un aggiornamento continuo sulle innovazioni tecnologiche e di prodotto, e la collaborazione con le aziende che mettono a punto i processi di protezione sono i tre elementi chiave per ridurre l’impatto elevatissimo della corrosione sulle attività industriali.

1 November 2010

Paola Giraldo

PROTECTIVE COATING | HIGHLIGHTS

The anti-corrosion SECTOR puts itself at the forefront in the dramatic reduction of solvents in paints Il settore anticorrosione si pone all’avanguardia nel ridurre drasticamente i solventi dalle pitture

O

n November 24 th the Bergamo Exhibition Centre hosted the convention “Prodotti ad alto solido” (i.e., “High solid products”), organised by Aniarp (the national protective coatings companies association) and the Ispac Group.

The convention aimed at being a formative and informative experience.

The main goal was to encourage the companies working in the sector, the manufacturers of paints and applicators, to reduce the use of solvents in the anti-corrosive finishing operations.

Following the decision of the annual assembly, Aniarp decided to assign all the resources coming from the conventions to the research about the industrial waste disposal and/or recycling; in this case, the research is focussed on the method for agglomerating dusts from the sandblasting systems in order to obtain a recyclable refuse.

The reports dealt with different topics, from the laws in force and their application in the companies operating in the field to the high performance products and coatings, not to mention the choice criteria in the realisation of plants for the abatement of organic solvents and dust.

And above all, the following questions has been answered: - why use high solid products?

- how are these products used?

- which products use very little or no solvent?

- plants for the abatement of solvents or abatement of solvents before their application?

Besides the convention, there was an outer exhibition area, adjoining the Conference Hall, where the following sponsor companies presented their products and/or equipment and/or installations to the visitors: - Hempel - Innovations - International Paint - Savim - Sigma Coatings - Sirca - Zetagi - Ultracoating

I

l 24 novembre la Fiera di Bergamo ha ospitato il convegno “Prodotti ad alto solido” organizzato dall’Aniarp – Associazione Nazionale Imprese Applicazioni Rivestimenti Protettivi e dal Gruppo Ispac.

Il convegno ha voluto essere occasione formativa e informativa.

La finalità principale è stata quella di indirizzare le aziende del settore, produttori di vernici e applicatori, verso la riduzione dell’utilizzo di solventi nelle operazioni di finitura anticorrosiva.

L’Aniarp con delibera della assemblea annuale ha deciso di utilizzare tutte le risorse provenienti dai convegni in ricerche per lo smaltimento e/o riciclaggio dei rifiuti industriali; in questo caso la ricerca é finalizzata al metodo per agglomerare le polveri degli impianti di sabbiatura ed ottenere un rifiuto riciclabile.

Le relazioni hanno trattato temi che spaziano dalla legislazione vigente e la sua applicazione nelle aziende del settore, dai prodotti e rivestimenti ad alte prestazioni, ai criteri di scelta per la realizzazione di impianti di abbattimento dei SOV e delle polveri.

E soprattutto sono state date risposte alle seguenti domande: - perché usare prodotti alto solido?

- come si usano questi prodotti?

- quali sono i prodotti che non utilizzano solvente o ne usano pochissimo?

- impianti per abbattere i solventi oppure abbattere i solventi prima di applicarli?

Il convegno è stato affiancato da un’area espositiva esterna adiacente alla Sala Conferenze dove le aziende sponsor, di seguito elencate, hanno presentato i loro prodotti e/o attrezzature e/o impianti ai presenti della giornata: - Hempel - Innovantions - International Paint - Savim - Sigma Coatings - Sirca - Zetagi - Ultracoating

2 November 2010

PROTECTIVE COATING | INNOVATIONS

F l u o r o p o ly m e r c o at i n g s : h o w t o a d d va l u e t o myriad industrial products Vernici fluoropolimeriche: come creare valore aggiunto a una vasta gamma di prodotti industriali

C

orrosion-mitigating coatings fall into three common categories: barrier, inhibitive and

sacrificial.

• a barrier coating creates a barrier, standing between the metal fastener and the environment.

This is usually an organic coating with fillers that help stop moisture or vapor from permeating the film to the metal and becoming an electrolyte.

• an inhibitive coating is usually an organic coating with corrosion inhibitors, such as zinc phosphates, chromates, and many more. In addition to acting as barriers, they help prevent corrosion by using pigments that inhibit the effect, reacting with the absorbed moisture in the coating, then reacting with the steel to

I

rivestimenti in grado di attenuare la corrosione ricadono all’interno di tre categorie comuni: rivestimenti di barriera, rivestimenti d’inibizione e rivestimenti sacrificali.

• un rivestimento di barriera sta tra un manufatto e l’ambiente.

Normalmente si tratta di un rivestimento organico contenente filler in grado di impedire all’umidità o al vapore di permeare il film fino al metallo e diventare un elettrolita.

• un rivestimento d’inibizione è normalmente di natura organica e contiene inibitori di corrosione, ad esempio fosfati di zinco, cromati, o altro ancora. Oltre ad agire come barriera, essi aiutano a prevenire la corrosione attraverso l’uso di pigmenti che forniscono un effetto di inibizione, reagendo dapprima con l’umidità assorbita nella vernice, successivamente con l’acciaio per passivarlo e diminuire le sue caratteristiche corrosive.

3 November 2010

Gianluca Rosa, Whitford Srl, Brescia, Italy

passivate it and decrease its corrosive characteristics.

• A sacrificial coating is a metal or inorganic coating containing metal particles (often zinc). If the coating is damaged, the metal acts as a sacrificial anode, corroding to protect the steel substrate, sacrificing itself by galvanic action. These can also be electroplated like zinc or cadmium.

Whitford, manufacturer of the world’s largest, most complete line of fluoropolymer coatings, offers a versatile family of Xylan® coatings that offer a wide range of benefits, from better release to improved corrosion resistance to greater flexibility to longer wear life. Xylan® coatings also help solve friction and corrosion problems in different industrial sectors like automotive, wind farms, chemical processing plants, waterworks industry, offshore oil industry , reprographics, etc.

• Un rivestimento sacrificale è solitamente un rivestimento metallico o inorganico contenente particelle metalliche (spesso zinco). Se il rivestimento viene danneggiato, essi agiscono come anodo sacrificale e si corrodono per proteggere il substrato di acciaio, sacrificando se stessi con un’azione galvanica. Possono anche essere rivestimenti galvanici come zinco o cadmio.

Whitford, come produttore della gamma più ampia e più completa al mondo di vernici fluoropolimeriche, offre una famiglia versatile di vernici Xylan® che offrono un’ampia gamma di vantaggi, da un miglior effetto antiaderente (distaccamento) a una maggiore resistenza alla corrosione, da una maggiore flessibilità a una maggiore resistenza all’usura, e possono contribuire a risolvere problemi di attrito e di corrosione in diversi settori industriali, fra cui automotive, piattaforme petrolifere, centrali eoliche, impianti chimici, industria idrica, industria petrolchimica offshore, ecc.

Oil & Water The corrosive elements of the environment are responsible for today’s advanced coatings.

The waterworks and oil industries, like many others, face a disturbing increase in raw-material costs. That’s why nobody in the industry wants to pay the steep (and still climbing) price of fasteners made of stainless steel. Previously, fasteners were protected only by electroplating, cadmium or zinc.

But the protection was insufficient for the demands of the

Petrolio & Acqua Le famiglie più recenti di vernici fluoropolimeriche sono formulate tenendo conto degli elementi corrosivi dell’ambiente. Le industrie idriche e del petrolio, come molte altre, affrontano un fastidioso aumento dei costi delle materie prime. Ecco perché nessuno nell’industria vuole pagare il prezzo esorbitante (e tuttora in crescita) di tiranti in acciaio inox. In precedenza, i tiranti erano protetti attraverso rivestimenti galvanici, di cadmio o zinco. Ma la protezione si rivelava spesso insufficiente rispetto alle esigenze

1 - A steel fastener after 500 hours of salt spray (ASTM B-117). Metal flakes off, fastener nears failure 1 - Un tirante in acciaio dopo 500 ore in camera di nebbia salina (ASTM B-117). Il metallo si sfalda, il tirante si avvicina all’avaria

2 - Steel fastener with pretreatment and Xylan® after 500 hours of salt spray. Fastener functions perfectly 2 - Un tirante in acciaio con pretrattamento e Xylan® dopo 500 ore di nebbia salina. Il tirante funziona perfettamente

4 November 2010

FLUOROPOLYMER COATINGS Vernici fluoropolimeriche industry. In addition, zinc coatings by themselves cause dell’industria. I rivestimenti di zinco da soli comportano risultati non uneven, unpredictable results. Further, stainless steel has uniformi e imprevedibili. Inoltre, l’acciaio inox possiede un minor less yield strength than alloy steel, so an alloy steel fastener rendimento di forza rispetto all’acciaio legato, quindi un tirante coated with Xylan® not only offers greater strength but verniciato con vernici a base di fluoropolimeri non solo offre una forza provides more accurate torque control than its stainless maggiore ma fornisce anche un controllo più accurato del momento counterpart. torcente rispetto alla sua controparte in acciaio inox. Malgrado ciò, In spite of this, some do pay the higher cost, generally because alcuni decidono di pagare il costo più alto, generalmente perché nobody wants to put an uncoated steel fastener in wet, hot nessuno vuole porre un tirante di acciaio non rivestito in acqua o nel soil, only to encounter rapid corrosion and the problems that terreno, solo perché esso vada incontro a una rapida corrosione e ai causes. problemi a essa connessi. Il modo per ottenere un’elevata protezione The way to get outstanding corrosion protection without dalla corrosione senza pagare il costo elevato dell’acciaio inox esiste, paying the cost of stainless steel is fluoropolymers coatings. e si chiama rivestimento con vernici a base di fluoropolimeri. La Whitford’s Xylan® family of fluoropolymers coatings offers a serie Xylan® di vernici fluoropolimeriche prodotte da Whitford offre wide range of benefits: un’ampia gamma di vantaggi, qui di seguito elencati.

1. Resistance to rust/corrosion: Steel fasteners coated with 1. Resistenza alla ruggine/corrosione: tiranti in acciaio rivestiti con Xylan® Xylan® over a zinc pretreatment provide corrosion resistance dopo un pretrattamento ai sali di zinco possiedono una resistenza alla almost equal to that of stainless steel. corrosione pressoché uguale a quella offerta dall’acciaio inox. Essi durano They last as long as 2,500 hours in ASTM B-117 salt-fog tests fino a 2.500 ore in nebbia salina secondo la norma ASTM B-117 con meno with less than 15% red rust (figg. 1 and 2, previous page). del 15% di ruggine rossa. (figg. 1 e 2, pagina precedente).

2. Resistance to galvanic corrosion: galvanic corrosion occurs 2. Resistenza alla corrosione galvanica: ciò accade quando due metalli when two metals far from one another on the electromotive lontani l’uno dall’altro nella scala elettromotrice (galvanica) sono uniti (galvanic) scale are joined by a conductor such as moisture. da un conduttore, ad esempio l’acqua.

This frequently happens when stainless-steel fasteners are Questo accade frequentemente quando si usano tiranti in acciaio inox used with ductile iron, often employed in waterworks pipes in combinazione con il ferro duttile, spesso impiegato nelle condotte e and fittings. Xylan® coatings reduce this corrosion. They also negli impianti idrici. have a dielectric strength from Le vernici Xylan® riducono questa 500-1,200 volts per mil (which corrosione e possiedono una forza inhibits galvanic corrosion). dielettrica da 500 a 1.200 volt/mil 3. Controlled torque (fig. 3): (che inibisce la corrosione galvanica).

Xylan® coatings are engineered 3. Momento torcente controllato (fig. with PTFE for lubrication, 3): le vernici Xylan® sono formulate which allows precise and con PTFE per la lubrificazione, che uniform makeup torque consente un’applicazione precisa (Stainless steel fasteners are ed uniforme della coppia di forze (i prone to galling). tiranti in acciaio inox sono inclini a 4. Easy removal of nuts, even frizionare). after many years.

4. Facile rimozione dei dadi, anche Coefficient of friction is as low dopo molto anni. Il coefficiente di as 0.055. attrito è solo di 0,055.

5. Eliminates the need for toxic 5. Eliminano l’esigenza di paste lubricating paste. lubrificanti tossiche.

6. Tough: Excellent resistance 6. Resistono in modo eccellente to wear, abrasion, chipping. all’usura, all’abrasione, alla 7. Cost: Steel fasteners scheggiatura. coated with Xylan® cost an 3 - Rapporto carico-torsione. Whitford raccomanda l’uso di 7. Costi: tiranti in acciaio verniciati di tensione diretta (ITD) per determinare il carico di average of 50% less than indicatori con Xylan® costano mediamente il torsione adeguato per ogni tirante di tipo e dimensione diversa stainless-steel fasteners. utilizzati in una data applicazione 50% in meno di tiranti in acciaio inox.

5 November 2010

Gianluca Rosa, Whitford Srl, Brescia, Italy

8. Wide range of operating temperatures from -425°F/-255°C to +550°F/+290°C. 9. UV-stable.

10. Resistance to hot soil and most common chemicals (tab. 1).

11. Easily applied by conventional spray, HVLP, electrostatic and dip/spin, making Xylan® cost-effective for any size item, from large fasteners to small 0-rings.

12. Remarkable adhesion to a variety of substrates, including steel, aluminum, copper, stainless steel, brass, titanium.

13. Color-coding (fig. 4, next page).

14. FDA-acceptable: Many Xylan® coating formulations comply with Food & Drug Administration regulations for food contact.

8. Ampio spettro di temperature operative, da -255°C a +290°C. 9. Stabili agli UV. 10. Resistenti ai più comuni prodotti chimici (tab. 1).

11. Si applicano facilmente con spruzzatura tradizionale, HVLP, elettrostatica, a immersione/centrifuga, il che rende queste vernici efficienti dal punto di vista dei costi per particolari di qualsiasi dimensione.

12. Adesione notevole su una varietà di substrati, incluso acciaio, alluminio, rame, acciaio inox, ottone e titanio.

13. Codificabili con colori (fig. 4, pagina seguente).

14. Approvate dalla FDA (Food & Drug Administration) per il contatto con i cibi.

Tab.1 - Chemical resistance chart for the Xylan® 1000 (solvent-based), and 1400 series (water-based) of coatings Tab.1 - La tavola della resistenza chimica per la serie Xylan® 1000 (a base solvente), e la serie 1400 (base acqua)

6 November 2010

FLUOROPOLYMER COATINGS Vernici fluoropolimeriche

4 - Xylan® coatings can be color-coded for easy identification or just to match the corporate color 4 - Le vernici Xylan® possono essere codificate in base al colore per una facile identificazione o anche solo per intonarsi con i colori aziendali

Surface preparation For maximum performance, pretreatments are required. The best are: • Microcrystalline, heat-stable zinc or manganese phosphate conversion coating • Commercial plating, zinc, cadmium and aluminum pretreatments.

If conditions cause poor adhesion or high abrasion, a primer is required.

The primer could be Xylar 1 or P51 (ceramic metallics), or Xylan® 4.000 series primers.

Examples of typical coating cycles on carbon steel (iron) are the following: • Sandblasting + Xylan® (20µm) • Zinc-phosphate conversion coating + Xylan® (1 or 2 coats, 15-20 µm per coat) • Phosphate conversion coating + primer (15-20 µm) + Xylan® (1520 µm).

Preparazione delle superfici Per ottenere le massime prestazioni, è richiesto un pretrattamento.

I migliori sono: • conversione ai fosfati di zinco o manganese, microcristallina e stabile al calore.

• Rivestimento galvanico di zinco, cadmio o alluminio.

Se sussistono condizioni di scarsa adesione o abrasione elevata, si richiede l’applicazione di un primer.

Il primer può essere uno Xylar 1 o P51 (metallo-ceramico), o uno della serie Xylan® 4.000.

Esempi di ciclo tipo di rivestimento su acciaio al carbonio (ferro) sono i seguenti: • Sabbiatura + Xylan® (20µm) • Conversione ai fosfati di zinco + Xylan® (1 or 2 mani, 15-20 µm per mano) • Fosfatazione + primer (15-20 µm) + Xylan® (15-20 µm).

Achieving uniform torque Fluoropolymer coatings have the lowest coefficient of friction of all known fastener coatings, which requires that “makeup torque” specification be adjusted to compensate.

Many factors affect the determination of the ideal torque value to achieve recommended clamping loads (K-factor).

The coefficient of friction (CoF) is one of them. The K (or nut) factor varies, since it is the net effect of many variables such as type of fastener, thread, thread angle, type of pretreatment, etc. The same lot of Xylan® 1424 applied to different types of fasteners can result in a reduction of makeup torque from 30 all the way to 70 percent, caused by the differences in fasteners.

Come raggiungere un momento torcente uniforme Le vernici a base di fluoropolimeri hanno il coefficiente di attrito più basso rispetto a tutte le vernici per tiranti. Molti fattori influenzano la determinazione del valore ideale del momento torcente per raggiungere i carichi di serraggio raccomandati (fattore K). Il coefficiente di attrito (CoF) è unico.

Il fattore K (o fattore del dado) varia, in base a molte variabili come il tipo di tirante, la filettatura, l’angolo di filettatura, il tipo di pretrattamento, e così via. La stessa quantità di vernice Xylan® 1424 applicata a diversi tipi di tiranti può comportare una riduzione della costituzione della coppia di forze dal 30 fino al 70%, variabile in virtù delle differenze fra i tiranti.

7 November 2010

Gianluca Rosa, Whitford Srl, Brescia, Italy

Also note that makeup torque will not vary on fasteners of the same size and make.

Every bolted joint is unique, and the optimum tightening torque should be determined for each by careful testing.

A properly tightened bolt is stretched so that it acts like a rigid spring, pulling the mating surfaces together.

Whitford recommends a direct- tension (load-cell) study for every size and type of fastener you are using, routine practice in the construction industry.

È anche da notare che la costituzione della coppia di forze non cambierà su tiranti della medesima dimensione e fattura.

Ogni giunto imbullonato è unico, e il momento torcente ottimale di serraggio dovrebbe essere determinato per ognuno attraverso analisi accurate. Un bullone adeguatamente stretto si tende fino ad agire come una molla rigida, spingendo insieme le superfici di accoppiamento. Whitford raccomanda uno studio della tensione diretta (cella di carico) per tiranti di ogni tipo e dimensione in uso, una pratica di routine nell’industria delle costruzioni.

Physical/chemical properties Corrosion comes in many forms: atmospheric, galvanic, chemical, fretting, salt-fog, etc. Stainless steel needs oxygen to provide an oxide layer that inhibits corrosion.

So it would not be fair to compare Xylan® to stainless steel in an ASTM B-117 salt-fog test when the end use is buried in hot soil. Of course stainless steel will outperform Xylan® in the salt-fog test, although Xylan® will outperform stainless steel when buried in hot soil. In coastal environments, stainless steel is susceptible to chloride-induced stress-corrosion cracking (chemical corrosion). Xylan® coated carbon-steel bolts are not affected by chlorides.Stainless-steel fasteners also gall and seize. It is common knowledge that stainlesssteel fasteners need to be retorqued after 24 hours due to galling, losing up to 40% of their clamping force in 24 hours.

But Xylan® coated carbonsteel fasteners reach the required clamp load on the first makeup. When stainless steel is combined with dissimilar metals, galvanic corrosion results.

Xylan® coated carbon steel in combination with any alloy does not lead to galvanic corrosion.

Perhaps the most striking difference of all is that stainlesssteel fasteners can cost twice as much as Xylan® coated carbon-steel fasteners.

Proprietà chimico-fisiche La corrosione si manifesta in molte forme: atmosferica, galvanica, chimica, di erosione, nebbia salina, e così via. L’acciaio inox ha bisogno di ossigeno per fornire uno strato di ossido che inibisce la corrosione. Quindi non sarebbe giusto comparare un rivestimento Xylan® all’acciaio inox in test di nebbia salina secondo ASTM B-117 quando l’utilizzo finale è l’interramento nel suolo. Naturalmente l’acciaio inox supererà il rivestimento Xylan® nel test di nebbia salina, sebbene lo Xylan® supererà l’acciaio inox se interrato nel terreno.

Negli ambienti costieri, l’acciaio inox è suscettibile alla rottura per corrosione sotto sforzo indotta dal cloruro (corrosione chimica). Giunti in acciaio al carbonio rivestiti con Xylan® non vengono attaccati dai cloruri. Tiranti in acciaio inox seccano e grippano. È parere comune che i tiranti in acciaio inox hanno bisogno di essere ritesi dopo 24 ore a causa di questa caratteristica, perdendo fino al 40% della loro forza di serraggio. Al contrario i tiranti in acciaio al carbonio rivestito con Xylan® raggiungono il carico di serraggio richiesto alla prima torsione.

Quando l’acciaio inox si combina con metalli dissimili, si verifica una corrosione galvanica. Acciaio al carbonio rivestito con Xylan® in combinazione con qualsiasi lega metallica non induce la corrosione galvanica. Sorprendentemente la differenza maggiore è che i tiranti in acciaio inox possono costare due volte tanto rispetto a tiranti in acciaio al carbonio rivestiti con Xylan®.

PROTECTIVE COATING | BRAND-NEW RustProof® corrosion protection system Sistema di protezione anticorrosiva a polveri RustProof®

I

t is well known that metals oxidize, corrode and go back to their natural condition: oxide. This corrosion process brings about a huge economic and environmental impact, and safety issues difficult to control. The economic cost of corrosion in developed countries is about 3-4% of the GDP. To reduce these huge costs the implementation of programs for corrosion prevention is fundamental. UNI-ENISO 12944 standard contains the technical knowledge for corrosion protection of steel structures and sets the tests to be carried out and their duration according to the different corrosivity classification. In case of corrosion protection by painting systems, the selection bases on different atmospheric environments (table 1).

Corrosivity category

Time interval of duration

E

’ risaputo che i metalli si ossidano, si corrodono e tornano al loro stato naturale, l’ossido. Questo processo di corrosione causa grandi problemi economici, ambientali e di sicurezza, in quantità difficili da controllare. Il costo economico della corrosione nei paesi industrializzati è stimato attorno al 3-4% del PIL. Per ridurre questa enorme voce di costo è essenziale l’implementazione di programmi di protezione anticorrosiva. La norma UNI-EN-ISO 12944 racchiude la conoscenza tecnica in merito alle esigenze di protezione delle strutture in acciaio e stabilisce i test da effettuare e la loro durata in funzione della categoria di corrosività. Nei sistemi di protezione che prevedono la verniciatura, la selezione viene effettuata in base ai diversi ambienti atmosferici (tabella 1).

ISO 3231 chemical resistance Kesternich (hours)

ISO 6270 condensation in water (hours)

ISO 9227 Neutral salt spray (hours)

C2

Low Medium High

48 48 120

-

C3

Low Medium High

48 48 120

120 240 480

C4

Low Medium High

120 240 480

240 480 720

C5-I

Low Medium High

240 480 720

480 720 1,440

C5-M

Low Medium High

240 480 720

480 720 1,440

240 480 720

Once the environment has been classified (table 2), it is necessary to define the durability, which does not mean “period of warranty” but indicates the “technical lifetime” of a structure that has in any case to undergo a proper maintenance.

Adapta has developed a protection system against corrosion for steel and galvanised structures in accordance with the ISO 129442 Standard for type C5-1 and C5-M corrosive environments. It is a twin-coat powder system, a first coat with epoxy primer and a final top coat with Qualicoat Class 1 or Superdurable Class 2 polyester. The treatment of the substrate is based on conversion technology without phosphates. Likewise, this classification has been tested for type of high durability (more than 15 years), in accordance with ISO 12944- which establishes the trials to be carried out and their duration in line with the corrosivity category.

Una volta classificato l’ambiente (tabella 2) si deve decidere la durabilità, che non è sinonimo di “periodo di garanzia” bensì indica la “vita utile tecnica” di una struttura che va comunque sottoposta a un programma adeguato di manutenzione.

Adapta ha sviluppato un sistema di protezione contro la corrosione per le strutture di acciaio e zincate secondo la norma ISO 12944-2, per ambiente corrosivo tipo C5-I e C5-M. Si tratta di un sistema a polveri a doppia mano, primer epossidico + polvere poliestere Qualicoat classe 1 o Superdurable classe 2.

Il pretrattamento del substrato è basato sulla tecnologia di conversione senza fosfati.

Inoltre, questa classificazione è idonea ad una alta durabilità (più di 15 anni), secondo la ISO 12944.

9 November 2010

José Luis Querol, Adapta Color SL, Peñiscola, Castellòn, Spain

Table 2: classification of environments Corrosivity category

Examples of external environment

Examples of internal environment

C1 Very low

Heated buildings with clean atmosphere, e.g. offices, school, shops, hotel…

C2 Low

Atmospheres with low level of pollution mostly rural areas

Unheated buildings where condensation may occur, e.g. depots, sport halls.

C3 Medium

Urban and industrial atmospheres, moderate sulfur dioxide pollution. Coastal areas with low salinity

Production rooms with high humidity and some air pollution, e.g. food-processing plants, laundries, breweries, dairies

C4 High

Inland industrial plants, seaside urban areas

Chemical industry, swimming pools, seaside docks

C5-I Very high-industrial

Industrial areas with high humidity and aggressive atmosphere

Buildings or areas with almost permanent condensation and with high pollution

C5-M Very high - Coast

Coastal and offshore areas with high salinity.

Buildings or areas with almost permanent condensation and with high pollution

Table 3: IKS Institut für Korrosionsschutz Dresden GMBH REPORT Nº PB300/255/10. Determination of the suitability of Adapta powder coating painting system for steel in accordance with the DIN 55633 Standard, in a C5-I corrosive environment for high durability.

Determination of the ADAPTA anticorrosive protection system in accordance with DIN 55633 Standard for EN ISO 12944-6 certification Category

Environment

C1 High

Rural areas, low pollution level Buildings with heating / neutral atmosphere

C2 High

Urban & industrial atmospheres Moderate levels of sulphur dioxide Production area with high humidity levels

Series / Product 1st Coat INTERIOR Series E & H EXTERIOR Series R & D

Thickness ISO 2808

Baking 1st Coat

Series / Product 2nd Coat1

Thickness ISO 2808

Baking 2nd Coat

180-190ºC

-

-

-

80-100 μ 190-200ºC

-

-

ISO 2808 Total μ

Protection System Coats

80-100 μ

1

80-100 μ

1

120-140 μ

2

120-140 μ

2

-

RS-7120 1

80-100 μ

190-200ºC

-

-

ES-7105

60 μ

180-190ºC

R, J, D

60-80 μ

ES-71072

60 μ

180-190ºC

R, J, D

60-80 μ

C4 High

Industrial and coastal areas Chemical processing plants

ES-71053 ES-7107

70 μ

180-190ºC

QUALICOAT Class 1 & 2

70 μ

190-200ºC

140 μ

2

C5-l High

Industrial areas with high humidity levels and aggressive atmospheres

ES-7105 ES-7107

100 μ

190-180ºC

QUALICOAT Class 1 & 2

80 μ

190-200ºC

180 μ

2

C5-M High

Nautical areas, high seas*, estuaries, coastal areas with high salinity levels

ES-7105 ES-7107

120 μ

180-190ºC

QUALICOAT Class 1 & 2

100 μ

190-200ºC

220 μ

2

C3 High

For further information: www.adaptacolor.com

190-200ºC

Per maggiori informazioni: www.adaptacolor.com

Notes:

1. Colour and gloss stability during exposure to sunlight may be improved using Adapta SDS system, Qualicoat class 2 (P-0778) as second coat of Adapta RUSTPROOF protection system 2. Polyester powder priming without TGIC (suitable for painting aluminium) that can act as final coat or part of a two-coat protection system.

3. Epoxidic primer specially designed to protect sharp edges and angles C.C. (Corner Coverage).

10 November 2010

PROTECTIVE COATING | BRAND-NEW INTERN ATION A L PA INT International Paint

I

nternational Paint® has improved and expanded its range of antifouling coatings. The enhanced line up includes higher volume solids products, meaning reduced coats per scheme, lower levels of overspray and reduced VOC emissions. The new range will help ship owners, operators and ship yards meet the challenges of fluctuating fuel costs and increasing environmental pressures by delivering a full range of operational cost, environment and in-service performance benefits.

The range features its highest-performing self polishing copolymer antifouling, Intersmooth®SPC; our economical option Interspeed®; and a blend of both technologies in its new Interswift® products. Leading the way is its renowned Intersmooth®7460HS SPC and Intersmooth®7465HS SPC, true, pure hydrolysing self-polishing copolymer antifoulings for deepsea vessels featuring high volume solids and low VOC’s. Patented copper acrylate technology delivers controlled chemical dissolution of the paint film, which ensures continued smoothing over long drydocking intervals.

Predictable polishing enables specifications to be tailored to specific ship types and operational profiles, while thin leached layers allow simple cleaning and recoating at drydockings. Intersmooth®7460HS SPC and Intersmooth®7465HS SPC provide fouling control for up to 60 months and share in the proven track record of Intersmooth®SPC on over 15,000 vessels worldwide. The alternative Intersmooth®360 SPC and Intersmooth®365 SPC variants are specially designed for coastal vessels.

New Interspeed®6400 and Interspeed®6200 have been developed from proven controlled depletion polymer (CDP) based Interspeed® technology, which has been successfully applied to over 11,000 vessels.

These products provide an economical choice for up to 36 months in service. New Interswift®6800HS, developed from its proven self polishing Interswift® technology, is a high volume solids, low VOC blend of copper acrylate SPC technology and rosin based CDP technology. Providing up to 60 months fouling control in service, performance lies between the high performance SPC antifoulings and the more economical CDP antifoulings.

“The careful combination of technologies in Interswift®6800HS produces an antifouling which has the CDP benefits of surface tolerance, high volume solids and an attractive cost base, together with the patented copper acrylate SPC attributes of polishing rate control, reduced leached layer size and control of biocide release,” said Mike Hindmarsh, Business Development Manager for Biocidal Antifoulings. Also available is Interswift®455FB, a product designed for the unique fouling challenge experienced on flat bottom areas. As well as combining technologies in a single product, a new ‘Advanced Duplex System’ utilising both Intersmooth® and Interswift® products provides high performance, cost effective fouling control options.

(Source: International Paint, 28 September 2010)

I

nternational Paint® ha migliorato e ampliato la gamma di pitture antivegetative. Le novità migliorative includono prodotti ad alto volume solido, il che significa un numero di mani ridotto per ogni progetto, minor overspray e una riduzione delle emissioni di COV. La nuova gamma aiuterà armatori, applicatori e cantieri navali a raccogliere la sfida dei costi fluttuanti di carburante e della crescente pressione in materia ambientale, fornendo una serie completa di vantaggi dal punto di vista dei costi operativi, ambientali e prestazionali. La gamma è caratterizzata da copolimeri antivegetativi autoleviganti ad altissime prestazioni per l’ Intersmooth® SPC; dalla nostra alternativa competitiva Interspeed®; ed anche una miscela di entrambe le tecnologie nel nuovo prodotto Interswift®.

In testa a tutti, i già noti prodotti vernicianti Intersmooth 7460HS SPC e Intersmooth 7465HS SPC, pitture antivegetative autoleviganti a idrolisi, ad alto volume solido e basse emissioni di COV per navi deep sea. La tecnologia brevettata del rame acrilico fornisce una dissoluzione chimica controllata del film di vernice, che assicura una levigatura continua anche per periodi di servizio lunghi prima del successivo carenaggio. Il rilascio controllato permette di adattare specifiche e lavori di refitting adattandoli alle diverse tipologie di navi e ai profili operativi, mentre gli strati sottili di liscivia consentono una pulizia semplice e una riverniciatura veloce durante le fasi di carenaggio. Intersmooth®7460HS SPC e Intersmooth 7465HS SPC consentono un controllo della vegetazione fino a 60 mesi e condividono l’esperienza comprovata di Interspeed® su oltre 15.000 navi in tutto il mondo. Le alternative Intersmooth® 360 SPC e Intersmooth®365 SPC sono state appositamente create per le navi costal. I nuovi Interspeed®6400 e Interspeed®6200 sono stati sviluppati con la tecnologia Interspeed®, basata su polimeri a impoverimento controllato (CDP), già applicati con successo su oltre 11.000 navi. Questi prodotti forniscono una scelta economica per 36 mesi di servizio. Il nuovo Interswift® 6800HS, sviluppato dalla comprovata tecnologia autolevigante Interswift®, è un alto solido, a bassa emissione di COV, rame acrilato SPC e con tecnologia CDP a base di colofonia. Con oltre 60 mesi di servizio, si posiziona come performance tra le antivegetative SPC e le più economiche CDP. “L’attenta combinazione di tecnologie nell’Interswift® 6800HS produce una pittura antivegetativa che presenta i vantaggi della CDP in quanto a tolleranza superficiale, volumi solidi elevati e costi competitivi, insieme alle caratteristiche qualitative della SPC brevettata con rame acrilico, quali controllo del tasso di lisciviazione, spessore ridotto di antivegetativa esausta e con rilascio controllato dei biocidi” ha dichiarato Mike Hindmarsh, Business Development Manager delle Antivegetative con biocidi. Oltre a combinare tecnologie diverse in un unico prodotto, il nuovo sistema“Advanced Duplex System” che utilizza sia prodotti Intersmooth® che Interswift® offre alte prestazioni, opzioni di controllo sulla vegetazione efficaci dal punto di vista dei costi.

(Fonte, International Paint, 28 September 2010)

11 November 2010

Roberto Baldocchi, Secretary of the IspAC Group, Bergamo, Italy

PROTECTIVE COATING | ZOOM ON EVENTS

T h e c e r t i f i cat i o n o f t h e F r o s i o I n s p e c t o r s i n I ta ly La certificazione degli ispettori Frosio in Italia

T

he IspAC (Ispettori Anti Corrosione, i.e. anti-corrosion inspectors) Group, a non commercial and non-profit making body dealing with inspections and organising training courses at different levels, has been appointed by the Norwegian Frosio as the Frosio Italian inspection body, in compliance with the Norsok regulation NS 476-2004.

According to this regulation, the inspectors certifying authority and the body in charge of training them must be clearly distinct, in order to avoid overlaps and interferences between the role of the teacher and that of the examiner. So as to meet this requirement, the IspAC Group was delegated by Frosio to institute an Italian training school, qualified for these purposes and suitably selected, thanks also to a series of audits aimed at examining the teaching staff and the personnel organising the course. This school has been recognised in the Chemical and Process Engineering Department “G.B. Bonino” (DIChep) of the University of Genoa, on the basis of its qualifications and experiences accrued in the years and considered by the IspAC Group suitable for guaranteeing a satisfactory quality level. The acknowledgement on the part of the IspAC Group was then accepted and confirmed by Frosio itself, allowing DIChep to work as a training body, coaching the “Surface Treatment Inspectors” through courses held in Italian. The IspAC Group, on the other side, is the body delegated by Frosio to examine/certify the corrosion inspectors in Italy. The course is annual; the training, on the basis of the guidelines provided for by the regulation NS 476, consists in a series of lessons with a duration of at least 72 hours. The theoretical and practical topics discussed and examined by the teachers are: • Materials used in the design • Corrosion elements • Types of surfaces to be painted and their pre-treatment • Environments classification and corrosivity classification • Paints and painting cycles • Standards and regulations in force for the tests • Inspection methods •Health and safety at work.

At the end of each course, the candidates (not more than 20 per course) must take a written exam on different topics and a practical test with the tools and the equipment normally used for the inspections. Those who pass these exams acquire the title of Frosio Inspector Level I, II or III. The levels are assigned on the basis of the actual experience gained by the candidate, as related in detail in their Curriculum Vitae and verified by the IspAC Group. The Frosio certification program, which in 20 years of activity has qualified as much as 6.000 inspectors in the world, is internationally recognised by the most important equipment manufacturers in the field of anti-corrosion, from the engineering and off-shore companies to the chemical, petrochemical and energy ones.

I

l Gruppo IspAC Ispettori Anti Corrosione, ente non commerciale e senza fini di lucro che si occupa di ispezioni ed organizzazione di corsi di formazione a vari livelli, è stato delegato dal Frosio Norvegese alla qualifica degli ispettori Frosio per l’Italia, in accordo alla Norma Norsok NS 476-2004. In termini di regolamento, tale norma prevede che l’ente certificatore degli ispettori e quello preposto alla formazione dei medesimi, siano differenti e ben distinti tra loro; ciò allo scopo di evitare sovrapposizioni ed interferenze tra il ruolo del docente e quello dell’esaminatore. Per soddisfare tale requisito, il Gruppo IspAC è stato delegato a suo tempo dal Frosio ad identificare in Italia una scuola di formazione idonea a tale scopo, opportunamente selezionata anche attraverso una serie di audit di verifica del corpo docente e del personale addetto all’organizzazione del corso. La scuola è stata identificata nel Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo “G.B. Bonino” (DIChep) dell’Università di Genova, sulla base dei requisiti di cui dispone e delle esperienze maturate a livello didattico nel corso degli anni,e ritenute dal Gruppo IspAC idonee a garantire uno standard qualitativo adeguato.

La pre-qualifica svolta dal Gruppo IspAC è stato successivamente accettata e convalidata dal Frosio stesso, che ha accreditato il DIChep ad esercitare il ruolo di training body, accreditata alla preparazione degli “Ispettori per il trattamento superficiale”, mediante corsi di formazione in lingua italiana. Il Gruppo IspAC invece, è l’ente delegato dal Frosio ad esaminare/certificare gli ispettori di corrosione nel nostro Paese. Il corso ha una cadenza annuale. Il programma di formazione in base alle linee guida dettate dalla Norma NS 476, prevede una serie di lezioni con una durata non inferiore alle 72 ore. Gli argomenti trattati dai docenti a livello teorico e pratico, prevedono approfondimenti sui seguenti argomenti: • Materiali impiegati nella progettazione delle opere • Elementi di Corrosione • Tipologia delle Superfici da verniciare e loro pretrattamenti • Classificazione degli ambienti e delle classi di corrosività • Pitture e cicli di pitturazione • Standard e normativa vigente degli standard di prova • Metodiche di ispezione • Igiene e sicurezza del lavoro.

Alla fine di ciascun corso, i candidati, al massimo 20 per corso, devono sostenere un esame scritto su argomenti di vario tipo ed una prova pratica con gli strumenti e le apparecchiature solitamente adottate per le ispezioni. Con il superamento dell’esame i candidati acquisiscono la qualifica di ispettore Frosio di Livello I o II o III. I livelli vengono assegnati in funzione della reale ed effettive esperienza maturata dal candidato, secondo quanto documentato in dettaglio nel Curriculum Vitae e soggette a verifica dal Gruppo IspAC. La certificazione Frosio, che in 20 anni di attività vanta ben 6.000 ispettori qualificati nel mondo, è riconosciuta a livello internazionale dalle più importanti società di impiantistica che operano nei vari settori dell’anticorrosione quali: società di engineering, off-shore, chimico-petrolchimico, energetico ecc..

12 November 2010

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