Protective Coatings - supplemento a ipcm® 2011 n. 09 by ipcm® International Paint&Coating Magazine

Supplemento a IPCM N째9 - Maggio 2011

P R O T E C T I V E C O AT I N G S

JUNE2011 EDITORIAL

ANALYSIS Fluoropolymers in coatings

04 I ďŹ&#x201A;uoropolimeri nei rivestimenti

BRAND-NEW

BRAND-NEW _Powder coatings for anticorrosion

HIGHLIGHT

Italian quality for the protection of on-shore civil and industrial infrastructures QualitĂ italiana per la protezione di infrastrutture civili e industriali on-shore

FOCUS ON TECHNOLOGY protection for cruise ships 34 Corrosion Protezione contro la corrosione per le navi da crociera

CONTENTS

Atmospheric-pressure plasma ensures corrosion resistance Il plasma a pressione atmosferica assicura resistenza alla corrosione

JUNE2011 INNOVATIONS

Corrosion protection of offshore wind turbines a challenge for the steel builder and paint applicator Protezione anticorrosiva delle torri eoliche offshore - Una sfida per i produttori di acciaio e per gli applicatori Influence of inhibitors in cooling emulsion upon main cutting force and corrosion of workpiece Influenza degli inibitori nelle emulsioni di raffreddamento sulle forze di taglio principali e sulla corrosione dei manufatti

Application techniques of high solid and solvent-free coatings Tecniche di applicazione di pitture ad alto solido e senza solvente

ZOOM ON EVENTS OUR ACCOMPLICES TO IPCM_Protective Coatings

ERRATA CORRIGE

s section 1, pag. 10, Protective Coating ipcm Vol. 2, N. 8, Marzo 201 inspectors C Group as “organization of We wrongly quoted the IspA ting it like Nace and Frosio. IspAC trea recognised at Italian level”, in various tion of technical specialists Group is an Italian associa rs. ecto insp cate ifi cert not s anticorrosion issues, but doe s and to those involved. We apologize to our reader anizzazione to il Gruppo IspAC come “org Nace Abbiamo erroneamente cita la a ndo mila assi ”, ano itali llo ici di ispettori riconosciuta a live ssociazione italiana di tecn e Frosio. Gruppo IspAC è un’a se nes con he blematic specialistici nelle varie pro certifica gli ispettori. allánticorrosione, ma non ori e lett i con o siam Ce ne scu con i diretti interessati.

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PROTECTIVE COATINGS

EDITORIAL

hy a new magazine devoted to the industrial anti-corrosion field? This is the question I hear most often when I speak of the newborn IPCM_Protective Coatings. It is true that, in a sector such as the technical publishing industry, which has been prophetically condemned to decline for years, but which nevertheless endures and flourishes across Europe everywhere quality, timeliness and impartiality of the information are present, publishing a new magazine may seem like taking a leap in the unknown. However, it is a calculated leap, if one thinks that there are only a few magazines, mostly international, offering qualitative information through interesting, original content and contributing to the cultural progress of this field. In other words, there are only a few magazines giving the readers – be they applicators, customers, specifiers or inspectors – a real informational and educational added value. IPCM_Protective Coatings, with all the ambition of a debutant and all the humility needed to achieve its goal, intends to become a reference magazine for the industry of the anti-corrosion coatings in Italy, one of the European countries with the best know-how, in terms of both technology and application solutions, as regards the protective coatings, but also in Europe, a market that consumes more than 200,000 tonnes/year of anti-corrosion coatings (source: CEPE POG, Bruxelles, 2004). The protective and anti-corrosion coatings field, due to its application and use specificities, is an industry where the qualifications of the operators and the updating of the specifiers play a key role. A magazine with an international vocation, willing to contribute to the spread of the technical and scientific knowledge, can only be welcomed. Lastly, those who complain about the lack of readers need only to consider that a study by NACE International showed that the cost of corrosion is 276 Billion $/year: a good reason to state that one is never enough informed.

erché una nuova rivista dedicata al settore dell’anticorrosione industriale? Questa è la domanda che mi sento rivolgere più spesso quando parlo della neonata IPCM_Protective Coatings. È vero, in un settore che da anni è profeticamente condannato al declino – quello dell’editoria, per di più tecnica – ma che nonostante tutto resiste e prospera in tutta Europa laddove si riscontrino qualità, puntualità e imparzialità dell’informazione, pubblicare una nuova rivista può sembrare un salto nel buio. Ma si tratta di un salto calcolato, se si pensa che poche sono le riviste, più che altro internazionali, che fanno informazione di qualità, che offrono contenuti interessanti, originali e che contribuiscono alla formazione culturale di questo settore. Insomma, poche sono le riviste che danno al lettore - applicatore, committente, specificatore o ispettore esso sia - un reale valore aggiunto informativo e formativo. IPCM_Protective Coatings, con tutta l’ambizione degli esordienti e il grado di umiltà necessaria a raggiungere il proprio scopo, si propone di diventare una rivista di riferimento per il settore dei rivestimenti anticorrosivi in Italia, uno dei Paesi europei che esprime il miglior know-how, sia tecnologico che applicativo, nei rivestimenti protettivi, ma anche in Europa, un mercato che consuma oltre 200.000 tonnellate/anno di vernici anticorrosive (fonte: CEPE POG, Bruxelles, 2004). Il settore dei rivestimenti protettivi e anticorrosivi è, per le sue specificità applicative e di destinazione d’uso, un settore dove la qualificazione degli operatori e l’aggiornamento degli specificatori gioca un ruolo fondamentale. Una rivista che abbia una vocazione internazionale e che voglia contribuire alla diffusione delle conoscenze tecniche e scientifiche, non può che essere ben accolta. Non solo. Per chi lamenti scarsità di lettori, basti ricordare che uno studio della NACE International ha dimostrato che il costo della corrosione è 276 Miliardi di $/anno: un ottimo motivo per affermare che non si è mai informati abbastanza.

Alessia Venturi Editor-in-chief / Direttore Responsabile

3 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

ANALYSIS

FLUOROPOLYMERS IN COATINGS I fluoropolimeri nei rivestimenti

Opening photo: The Akashi Strait bridge in Japan. Foto d’apertura: Il ponte sullo stretto di Akashi in Giappone.

Introduction

Premessa

Innoventions has been producing fluoropolymer-based paints since its establishment in 2001. Starting from the original knowledge owned by the members and then exploiting the skills acquired, it has positioned itself as a leading company in the field of high-performance products for the architecture and infrastructure sectors. They chose not to operate according to a logic of undifferentiated products, similar to what was already available from other manufacturers, but to focus on solving the durability problems posed by developers and designers. Currently, in addition to fluoropolymers, siloxane systems are widely used, complementarily to fluoropolymers in the case of the applications for interior design, or other original technologies

Innoventions produce pitture a base di fluoropolimeri a partire dalla sua costituzione avvenuta nel 2001. Partendo dalle conoscenze originali e proprietarie dei soci ed utilizzando successivamente le competenze acquisite, si è posizionata come azienda leader nel settore dei prodotti ad alte prestazioni per i settori architettonici e delle infrastrutture. I soci scelsero di non operare secondo una logica di catalogo prodotti indifferenziato ed analogo a quanto disponibile presso altri produttori ma lavorare alla soluzione di problemi di durabilità posti da committenti e progettisti. Attualmente oltre ai fluoropolimeri, si fa ampio ricorso a sistemi silossanici, complementari ai fluoropolimeri nel caso di applicazioni per interni, o altre tecnologie originali di prossima

4 JUNE 2011

Angelo Locaspi, Innoventions srl, Cinisello Balsamo (MI), Italy

soon to be launched on the market. This article should be the ﬁrst of several articles aiming to describe the appropriate use of these technologies.

introduzione sul mercato. Il presente articolo dovrebbe costituire il primo di alcuni contributi aventi come scopo quello di descrivere l’uso appropriato di tali tecnologie.

The basic monomers, the main polymers and the evolution of technology

I monomeri di base, i principali polimeri e l’evoluzione delle tecnologie

The fluoropolymers have been used in protective coatings since the early ‘60s. The discovery of the first fluoropolymer dates back to 1939, when a Du Pont researcher discovered by chance that from the polymerisation of tetrafluoroethylene or TFE (CF2 = CF2) it was possible to obtain a polymer virtually proof against anything and unknown for the time. The unique performance of this polymer allowed to use it in various fields, particularly that of non-stick coatings for both the industry and for the food sector. Also in the early ‘60s, using partially fluorinated monomers, new polymers suitable for the coatings industry were synthesised. In particular, the vinyl fluoride (CH2 = CHF) and the vinylidene fluoride (CH2 = CF2), from which it was possible to obtain two homopolymers, polyvinyl fluoride (PVF) 2 and polyvinylidene fluoride (PVDF) 3, were successfully developed. These two polymers had considerable commercial success in the production of paints for the field of pre-painted coils intended for the high quality construction industry (architectural). During the ‘80s, in Japan, some copolymers were developed from the chlorotrifluoroethylene or CTFE (CClF = CF2): they had the same degree of fluorination as the PVDF, but were able to support new functions thanks to the wide choice of comonomers. Depending on the type of comonomer bound to the CTFE it was possible to change the glass transition temperature (Tg) and therefore the mechanical and the surface properties of the final coating. It was also possible to select the mechanism of cross-linking, e.g. hydroxyl, vinyl, acid, silane groups, etc. In those years, the fluorinated polyurethanes were developed, while other features were becoming more widespread. The first polymer patented in 1982 was the Lumiflon® by Asahi Glass. Other producers followed, developing their own know-how and technologies, using the TFE (e.g. Daikin), the VDF (e.g. DIC) and so on. The fluoropolymers described are identified by the acronym FEVE4. In the ‘80s and ‘90s several other manufacturers of fluorinated monomers and polymers offered new solutions which, however, did not have the same impact as the previous cases. For a long time they worked in an attempt to formulate epoxy resins containing Bisphenol AF obtained from the hexafluoroacetone.

I fluoropolimeri sono stati utilizzati nei rivestimenti protettivi a partire dai primi anni ’60. La scoperta del primo fluoropolimero risale al 1939 quando un ricercatore della Du Pont, scoprì per caso, che dalla polimerizzazione del tetrafluoroetilene o TFE (CF2 = CF2) era possibile ottenere un polimero1 praticamente inattaccabile e sconosciuto per quei tempi. L’unicità delle prestazioni offerte da questo polimero consentì l’impiego in vari settori, in particolare quello dei rivestimenti antiaderenti sia per l’industria che per il settore alimentare. Sempre agli inizi degli ’60, utilizzando monomeri parzialmente fluorurati, furono sintetizzati nuovi polimeri adatti al settore dei rivestimenti. In particolare furono sviluppati con successo il vinilfluoruro (CH2 = CHF) ed il vinilidenfluoruro (CH2 = CF2) dal quale si ottennero due omopolimeri, rispettivamente polivinilfluoruro (PVF)2 ed il polivinilidenfluoruro (PVDF)3. I due polimeri ebbero un notevole successo commerciale nella produzione di pitture per il settore dei coil preverniciati destinati al settore dell’edilizia di pregio (architettonico). Negli anni ’80, in Giappone, a partire dal clorotrifluoroetilene o CTFE (CClF = CF2) furono sviluppati copolimeri aventi un grado di fluorurazione equivalente a quella del PVDF ma in grado di supportare nuove funzioni avendo ampia possibilità di scelta di co-monomeri. In base al tipo di co-monomero da legare al CTFE era possibile variare la temperatura di transizione vetrosa (Tg) e quindi le proprietà meccaniche e quelle superficiali del coating finale. Era inoltre possibile selezionare il meccanismo di reticolazione, ad esempio gruppi ossidrilici, vinilici, acidi, silani, ecc. In quegli anni furono sviluppati i poliuretani fluorurati mentre altre funzionalità stanno diventando attualmente di maggiore diffusione. Il primo polimero brevettato nel 1982 è stato il Lumiflon® della Asahi Glass. Seguirono altri produttori che svilupparono know-how e tecnologie proprie utilizzando il TFE (es. Daikin) oppure il VDF (es. DIC) ecc.. I fluoropolimeri descritti sono identificati con l’acronimo FEVE4. Negli anni ’80 e ’90 vari altri produttori di monomeri e polimeri fluorurati hanno proposto soluzioni che non hanno però avuto lo stesso impatto dei precedenti casi. Per lungo tempo si è operato nel tentativo di formulare resine epossidiche contenenti Bisfenolo AF ottenuto dall’esafluoroacetone.

2 3 4

Marketed by Du Pont with the brand Teflon®. Known with the Tedlar® brand by Du Pont Co. Known with the Kynar® brand by Pennwalt Co. FEVE stands for fluoro vinyl ethers or fluoro vinyl esters.

2 3 4

Commercializzato da Du Pont con il marchio Teflon® noto con il marchio Tedlar® della Du Pont Co. noto il marchio Kynar® della Pennwalt Co. FEVE sta per fluoro-vinileteri o fluoro-vinilesteri.

5 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

ANALYSIS

Other high cross-link density systems using fluorinated oligomers were developed by the US Navy and by some companies exploiting that know-how. The objective was to obtain anti-fouling coatings without biocides for the hulls of ships. The coatings developed were extensively used also for the architectural and industrial sectors. In the ‘90s, Ausimont (now Solvay) developed polymers and coatings obtained from the condensation of the functional fluoropolyethers which used the TFE as the starting monomer and had the kind of structure: (-CF2-CF2–O-)n. These polymers, in addition to the hydroxyl or isocyanate functions aimed at obtaining fluorinated polyurethanes, are characterised by a great technological flexibility, being able to make available various functions – vinyl, allyl, epoxy, silane, acid, etc. Starting from the fluoropolyethers, ionomeric aqueous dispersions for the coatings and for the treatment of paper, glass, etc. were successfully developed. The use of fluorochemicals in the chemical auxiliary industry (e.g. textile, paper, ceramic, different types of polish, etc.) is highly consolidated and widespread, with quantities and types of products significantly greater than what is known in the world of traditional paintings.

Altri sistemi ad alta densità di reticolazione che utilizzavano oligomeri fluorurati sono stati sviluppati dalla US Navy e da aziende che operano a partire da quel know-how. L’obiettivo era quello di ottenere rivestimenti antivegetativi privi di biocidi per carene di navi. I coating sviluppati sono stati estesamente utilizzati anche nei rivestimenti per i settori architettonici ed industriali. A partire degli anni ’90 la Ausimont (oggi Solvay) ha sviluppato polimeri e coating ottenuti dalla condensazione dei fluoropolieteri funzionali che utilizzavano come monomero di partenza il TFE ed avevano una struttura del tipo (-CF2-CF2–O-)n. Tali polimeri, oltre alla funzionalità ossidrilica o isocianica finalizzata all’ottenimento di poliuretani fluorurati, sono caratterizzati da un grande flessibilità tecnologica potendo rendere disponibili varie funzionalità, quali la vinilica o allilica, l’epossidica, la silanica, l’acida, ecc.. A partire dai fluoro polieteri, sono state sviluppate con successo dispersioni ionomeriche acquose per coating e per il trattamento della carta, del vetro, ecc. L’uso dei fluoroderivati nell’ausiliaristica chimica (es. tessile, carta, ceramica, polish di vario tipo, ecc.) è un mercato consolidato e fortemente diffuso in quantità e tipologie di prodotti nettamente superiori a quanto noto nel mondo delle pitture tradizionali.

The protective coatings for the architectural and industrial sectors

I rivestimenti protettivi per il settore architettonico ed industriale.

The use of fluorinated coatings in the architectural and industrial sectors has similar reasons. The critical success factor is their resistance versus UV radiations. The absence of chromophore groups and the high energy of the carbon-fluorine bond (400-440 kJ/mol) make these materials essentially inert to the most energetic fraction of the solar radiation (UV-B). Not being subject to the photooxidative degradation, these protective coatings provide a constant anti-corrosion protection/decoration for long periods of time (30-60 years). In the world of paints and coatings, PVDF and PVF5 have been applied only in the field of pre-coated (coil coatings) and quality aluminium frames, although since the ‘90s the latter market has been oriented towards the application of powder paints. This was due to the technological constraint of baking temperatures over 180 -200°C. With the FEVE-type and subsequent polymers, this limit has been overcome, because the possibility of cross-linking with isocyanates at low temperatures has allowed the application in other fields such as automotive, mass transit, buildings, infrastructure, furniture, etc. The architectural and construction sectors, which traditionally used coatings from PVDF for the metal facades, have benefited

L’utilizzo di rivestimenti ﬂuorurati nei settori architettonico ed industriale ha motivazioni simili. Il fattore critico di successo è costituito dall’inattaccabilità alla radiazione UV. L’assenza di gruppi cromofori e l’alta energia del legame carbonio-ﬂuoro, dell’ordine di 400 – 440 kJ/mole, rende tali materiali sostanzialmente inerti alla frazione più energetica della radiazione solare (UV-B) Non essendo soggetti a degradazione fotossidativa, tali rivestimenti protettivi garantiscono protezione anticorrosiva/decorativa costante per lunghissimi periodi di tempo (30 – 60 anni). Nel mondo delle pitture e dei rivestimenti il PVDF ed il PVF5 hanno trovato applicazione solo nel settore dei preverniciati (coil coating) e dei serramenti di alluminio di qualità anche se a partire dagli anni ’90 quest’ultimo mercato si è orientato verso l’applicazione delle pitture in polvere. Ciò era dovuto al vincolo tecnologico di cotture a temperature superiori a 180 -200°C. Con i polimeri di tipo FEVE e quelli successivi, tale limite è stato superato in quanto la possibilità di reticolazione con isocianati a basse temperature, ha reso possibile l’ampliamento dei settori merceologici quali l’automotive, trasporti di massa, costruzioni, infrastrutture, arredamento, ecc. I settori architettonico e delle costruzioni, che tradizionalmente utilizzavano i rivestimenti da PVDF per le facciate metalliche,

The PVF was used as a resin for paints only in the ‘60s, but afterwards it has been used as a laminated ﬁlm on coils.

Il PVF è stato utilizzato come resina per pittura nei soli anni ’60, poi è stato utilizzato come ﬁlm laminato su coils

6 JUNE 2011

Angelo Locaspi, Innoventions srl, Cinisello Balsamo (MI), Italy

from the coatings based on the FEVE polymers and from the possibility to deal with new materials such as concrete and structural steel6 thanks to the signiﬁcant increase in the durability of protection or to the reduced maintenance needs. The application examples are countless.

hanno beneﬁciato dei rivestimenti a base di polimeri FEVE grazie alla possibilità di trattare supporti preclusi quali il calcestruzzo e l’acciaio strutturale6 beneﬁciando di un notevole aumento della durata della protezione o della ridotta manutenzione. Gli esempi di applicazione sono innumerevoli. 1

Conceptual scheme of the degradation of a macromolecule subject to photooxidative attack. Schema concettuale di degradazione di una macromolecola soggetta ad attacco foto-ossidativo.

COATINGS FOR LIFE

Example of mechanism of photooxidative degradation through the formation of hydroperoxide and subsequent rupture of the polymer.

PITTURE FLUORURATE AD ALTA DURABILITA’

Esempio di meccanismo di degradazione foto ossidativa tramite formazione di idroperossido e successiva rottura del polimero.

FLUORINATED COATINGS FOR A DURABLE PROTECTION

The photooxidative degradation of ﬂuoropolymers and mixtures thereof

Il degrado foto-ossidativo di ﬂuoropolimeri e loro miscele

The stabilising effect due to the presence of fluorine is true both for the perfluorinated polymers such as the PTFE and for the partially fluorinated ones such as the PVDF and the FEVE. The mechanisms of degradation of PVDF and FEVE are very different from the ones of the hydrogenated polymers, which normally include the formation of a hydroperoxide that, through a sequence of reactions, described in Figures 1 and 2, lead to the rupture of the polymer chain7.

L’effetto di stabilizzazione dovuta alla presenza del fluoro vale sia per i polimeri perfluorurati, quali il PTFE, che per quelli parzialmente fluorurati, quali il PVDF ed i FEVE. I meccanismi di degradazione del PVDF e del FEVE, sono molto diversi dalla degradazione dei polimeri idrogenati che vede di norma la formazione di un idroperossido che, attraverso una sequenza di reazioni, descritte nelle figure 1 e 2, portano alla rottura della catena polimerica7.

Since 2005 in Japan, under the regulation of the Ministry of Infrastructure, all bridges must be protected with FEVE-based paints. VERNICI Materiali Tecnologie Proprietà edited by Stefano Turri @ 2007 C.E.A. Casa Editrice Ambrosiana, pages 302- 303 from which Figures 1 and 2 are taken.

Dal 2005 in Giappone, per disposizione del Ministero delle Infrastrutture, tutti i ponti devono essere protetti con pitture a base FEVE. VERNICI Materiali Tecnologie Proprietà a cura di Stefano Turri @ 2007 C.E.A. Casa Editrice Ambrosiana, pag 302- 303 dalla quale sono tratte le ﬁgure 1 e 2

7 JUNE 2011

Antigraffiti

Maintenance free

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PROTECTIVE COATINGS

ANALYSIS

In the case of partially fluorinated polymers, the most likely attack is the formation of a double bond with extraction of HF8; this bond is very stable, does not lead to the addition of O2 or OH and does not create the conditions for the subsequent rupture of the chain. Moreover, the formation of conjugated double bonds – which cause the yellowing of the film9 – is not possible. The addition of hydrogenated resins to the fluorinated polymers implies, except in a few lucky cases, a significant reduction of the mixture resistance to photooxidation. Since the mechanism of degradation is specific to each type of binder, be it acrylic, alkyd, urethane, etc., the overall strength of the mixture10 is that of the weakest component. Sometimes there is an acceleration of the degradation because the hydroperoxide, originated from the photooxidative attack and confined in a biphasic matrix due to the non compatibility between fluorinated and hydrogenated polymers, has a higher local concentration – therefore, the degradation is accelerated. The formation of biphasic systems is very frequent in the case of fluoropolymer/hydrogenated resins mixtures. Sometimes in the structure there are microdomains of 10-50 nm, not visible macroscopically since they are smaller than the wavelength of visible light, but characterised by a more or less marked opalescence or formation of iridescence – appreciable from the aesthetic point of view, but highlighting the lack of homogeneity. The PVDF/polymethylmethacrylate (PMMA) mixture is a case in itself, since the phase is homogeneous in a wide range of concentrations to the extent that such mixtures have been studied by several authors, being one of the first polymer alloys close to the ideal. All the characteristic parameters of a polymer or mixture of polymers, in the case of the PVDF/ PMMA blend vary continuously depending on the relative amount of the single components. The PVDF/PMMA mixing occurs at the molecular level as evidenced by the absence of the double Tg which would be an indication of the presence of both PVDF and PMMA in domains certainly bigger than a molecule. The single Tg observed is an average value between the values of the individual polymers (Fig. 3).

Nel caso dei polimeri parzialmente fluorurati l’attacco più probabile è costituito dalla formazione di un doppio legame con estrazione di HF8; tale legame è molto stabile e non porta all’addizione di O2 oppure OH e non si creano le condizioni per la successiva rottura della catena. Inoltre non è possibile la formazione di doppi legami coniugati che sono la causa dell’ingiallimento del film9. L’aggiunta di resine idrogenate ai polimeri fluorurati comporta, tranne che in pochissimi casi fortunati, una forte riduzione della resistenza alla foto-ossidazione della miscela. Essendo il meccanismo di degradazione specifico di ogni tipo di legante sia esso acrilico, alchidico, uretanico, ecc., la resistenza globale della miscela10 è quella del componente più debole. Talvolta si assiste ad un’accelerazione della degradazione perché l’idroperossido, originato dall’attacco foto-ossidativo, confinato in una matrice bifasica, dovuta alla non compatibilità tra polimero fluorurato ed idrogenato, ha una concentrazione locale superiore, perciò il degrado è accelerato. La formazione di sistemi bifasici è molto frequente nel caso di miscele fluoropolimero-resine idrogenate. Talvolta la struttura presenta dei micro domini dell’ordine dei 10 – 50 nm, macroscopicamente non visibili in quanto di dimensioni inferiori alla lunghezza d’onda della luce visibile ma caratterizzati da una più o meno marcata opalescenza o formazione di iridescenze che, sebbene apprezzabili dal punto di vista estetico, evidenziano la disomogeneità. Un caso a se è costituito dalla miscela PVDF/ polimetilmetacrilato (PMMA) dove la fase è omogenea in un ampio intervallo di concentrazioni fino al punto che tali miscele sono state studiate da diversi autori perché è stato uno dei primi casi di lega polimerica prossima all’idealità. Tutti i parametri caratteristici di un polimero o miscela di polimeri, nel caso del blend PVDF/PMMA variano con continuità in funzione dell’ammontare relativo dei singoli componenti. La miscelazione PVDF/PMMA avviene a livello molecolare come evidenziato dall’assenza della doppia Tg che sarebbe indice della compresenza di PVDF e PMMA in domini aventi dimensioni ben superiori a quelle molecolari. La singola Tg osservata è un valore medio tra i valori dei singoli polimeri (fig. 3).

In the case of the PVDF, this reaction occurs in hot temperature environments and in the presence of bases; in the case of the FEVE, it is highly improbable. 9 The main mechanism of degradation of the FEVE is the attack on the urethane bond and, more likely, the rupture of the ether or ester bond located in the side chain. This potential rupture does not aﬀect the main chain; therefore the properties of the protective ﬁlm remain unchanged. 10 For example, the addition of PTFE-based waxes in the formulation of paints increases the surface slip, while in the case of rubber compounds the scratch resistance is greatly reduced. The reason for this is that the PTFE is in no way “bound” to the polymer matrix and therefore it behaves as an inclusion. This behaviour is exploited positively in the case of a paint, while with rubber it degrades the performance.

Tale reazione nel caso del PVDF avviene a caldo ed in presenza di basi; nel caso del FEVE è altamente improbabile 9 Il meccanismo di degradazione prevalente del FEVE è l’attacco al legame uretanico e, più probabilmente, la rottura del legame etere o estere posizionato sulla catena laterale. Tale potenziale rottura non influenza la catena principale perciò le caratteristiche del film protettivo restano inalterate. 10 Ad esempio l’aggiunta di cere a base di PTFE in formulazione di pitture aumentare lo slip superficiale mentre nel caso di mescole di gomma, si riduce fortemente la resistenza allo scratch; La ragione è che non essendo il PTFE in alcun modo “legato” alla matrice polimerica si comporta come un’inclusione. Lo stesso comportamento nel caso di una pittura è sfruttato positivamente, mentre nel caso della gomma peggiora le prestazioni

8 JUNE 2011

Angelo Locaspi, Innoventions srl, Cinisello Balsamo (MI), Italy

Tg di miscele PVDF/PMMA

Rapporto di miscela % ponderale PVDF/PMMA

300

400 Milovic st al., TMA, Melt ▲ Tg Calculated for quenched blands

Tanaka st al., PMMA, Melt

200 Allungamento %

Temperatura (°K)

360

320

280

100 Tg =

Tg1W1 + k Tg2(1-W1) W1 + k (1-W1)

240

k = 1.72

200

0 0

100

Tg vs. weight ratio PVDF/PMMA.

Elongation vs. weight ratio PVDF/PMMA.

Tg vs. rapporto di miscela ponderale PVDF/PMMA.

Allungamento % vs. rapporto di miscela ponderale PVDF/PMMA.

The percentage elongation has an optimal value for a mixture weight ratio 70/30 PVDF/PMMA, which, taking into account the density11, is equivalent to about 50/50 in volume (Fig. 4). Several authors12 have compared the technological properties of the PVDF/PMMA mixture, finding that there is an optimal weight ratio of 70/30, used13 in the field of protective coatings. Besides the PVDF/PMMA mixture, it is known that also the methylmethacrylate- and butylacrylate-based copolymers mixed with the PVDF originate polymers very stable to light. While in the case of the PVDF the addition of PMMA is absolutely necessary because the PVDF is not workable as paint, in the case of the FEVE class of polymers the addition of other resins has the sole objective of reducing the costs without worrying about sacrificing the performance of the pure fluoropolymers; sometimes the outcome is disappointing and the result is a clear differential aging which increases the perception of lack of quality14 (Fig. 5a and 5b). The FEVE/hydrogenated polymers mixture does not usually lead to the formation of polymer solutions characterised by a single Tg; therefore, the mechanisms of degradation proceed independently and often even faster, as

L’allungamento percentuale ha un valore ottimale per un rapporto di miscela ponderale 70/30 PVDF/PMMA che tenendo conto delle densità11 equivale a circa 50/50 in volume (fig. 4). Vari autori12 hanno confrontato le proprietà tecnologiche della miscela PVDF/PMMA trovando che esiste un rapporto ponderale ottimale 70/30 utilizzato13 nel settore dei rivestimenti protettivi. Oltre alla miscela PVDF/PMMA è noto che anche i copolimeri a base di metilmetacrilato e butilacrilato mescolati al PVDF danno soluzioni polimeriche molto stabili alla luce. Se nel caso del PVDF, l’aggiunta di PMMA è un’assoluta necessità perche il PVDF non è lavorabile come pittura, nel caso dei polimeri della classe FEVE l’aggiunta di altre resine ha l’unico obiettivo di ridurre i costi senza curarsi di sacrificare le prestazioni dei fluoropolimeri puri; talvolta l’esito è sconfortante ed il risultato è un evidente invecchiamento differenziale che aumenta la percezione di non qualità dell’intervento14 (fig. 5a e 5b). La miscela di FEVE/polimeri idrogenati non porta di solito a formazione di soluzioni polimeriche caratterizzate da una sola Tg e pertanto i meccanismi di degrado procedono in maniera indipendente

PVDF density: about 1,78 g/cm3; PMMA density: about 1,17 g/cm3 See S. C. Lin, K. Argasinski, Fluoropolymer alloy – Performance optimization of PVDF alloy; Proceedings Fluorine in Coatings II - Munich 1997, PRA, paper 18 from which Figures 3, 4 and 5 are taken. 13 In many countries, some manufacturers of PVDF-based paints and the coil coaters use PVDF/PMMA mixtures with weight ratio 50/50 and with a signiﬁcant loss of mechanical properties and a shorter duration in the long run. 14 The uneven degradation of a coating is considered by the end user as an indicator of lack of quality; in many architectural projects a homogeneous degradation is, in contrast, indicative of stabilising phenomena.

Densità PVDF: 1,78 g/cm3 circa; densità PMMA 1,17 g/cm3 circa Cfr. S. C. Lin, K. Argasinski, Fluoropolymer alloy – Performance optimization of PVDF alloy; Proceedings Fluorine in Coatings II - Munich 1997, PRA, paper 18 dal quale sono estratte le ﬁgure 3, 4, 5 13 In molti paesi, alcuni produttori di pitture a base PVDF ed i coil coaters utilizzano miscele PVDF/PMMA aventi rapporti ponderali 50/50 con evidenti riduzioni delle caratteristiche meccaniche e minore durata nel lungo periodo. 14 Il degrado disomogeneo di un rivestimento è considerato dall’utente ﬁnale come indicatore di non qualità; in molti progetti architettonici il degrado omogeneo è, al contrario, indicativo di fenomeni in via di stabilizzazione.

9 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

ANALYSIS

Fluoro-modiﬁed paint after application, June 2006.

Fluoro-modiﬁed paint after 30 months of exposure, January 2009.

Pittura ﬂuorurata modiﬁcata dopo applicazione, giugno 2006.

Pittura ﬂuorurata modiﬁcata dopo 30 mesi di esposizione, gennaio 2009.

previously explained. Besides the loss of aesthetic characteristics such as gloss and colour, the barrier properties are greatly reduced since the presence of oxidised species increases the hydrophilicity of the coating with a consequent increase in permeability to water and to ion hydrates like the chlorides. In the scientific literature there are no known cases of homogeneous FEVE/hydrogenated polymers mixtures with the presence of a single Tg. In the technical literature the only known case is that of Innoventions Srl, which managed to obtain coatings consisting of FEVE/hydrogenated polymers mixtures with a single Tg characterised, incidentally, by Tg > 50°C. The coatings based on FEVE or FEVE/hydrogenated polymers mixtures and with a relatively high Tg add to the intrinsic resistance to the photooxidation of fluoropolymers the possibility of reducing the degradation of the non-fluorinated components with operating temperatures lower than the Tg of the film. It is well known that the aging resistance of a coating15 is inversely proportional to the time of exposure to operating temperatures higher than the Tg of the film, regardless of the site of exposure, be it with a continental, marine or tropical climate. Consequently, the higher the Tg the greater the resistance to corrosion and degradation.

e spesso addirittura accelerato come riferito in precedenza. Oltre alla riduzione delle caratteristiche estetiche quali il gloss ed il colore, si riducono fortemente le proprietà barriera in quanto la presenza di specie ossidate aumenta l’idrofilia del rivestimento con relativo aumento di permeabilità all’acqua ed agli ioni idrati quali i cloruri. Nella letteratura scientifica non sono noti casi di miscele omogenee FEVE/polimeri idrogenati con presenza di una sola Tg. In letteratura tecnica è noto il solo caso della Innoventions Srl che è riuscita ad ottenere rivestimenti costituiti da miscele FEVE/polimeri idrogenati aventi una sola Tg caratterizzati, tra l’altro, da Tg > 50°C. L’ottenimento di rivestimenti a base FEVE o miscele FEVE/polimeri idrogenati a Tg relativamente elevata consente di unire all’intrinseca resistenza alla foto ossidazione del fluoropolimeri la possibilità di ridurre il degrado della componente non fluorurata con temperature di esercizio inferiori alla Tg del film. È noto che la resistenza all’invecchiamento di un rivestimento15 è inversamente proporzionale al tempo di esposizione a temperature di esercizio superiore alla Tg del film, indipendentemente dal sito di esposizione sia esso cioè clima continentale, marino o tropicale. Si ricava che più alta è la Tg maggiore è la resistenza alla corrosione ed al degrado.

F. Deﬂorian, S. Rossi, M. Fedel Organic coatings degradation: Comparison between natural and artiﬁcial weathering, Corrosion Science 50 (2008) 2360 - 2366

10 JUNE 2011

Angelo Locaspi, Innoventions srl, Cinisello Balsamo (MI), Italy

The thickness variation as an indicator of degradation16

La variazione di spessore come indicatore del degrado16

Until the late ‘70s, when the aging resistance of the Fino alla fine degli anni ’70 quando la resistenza all’invecchiaprotective coatings was limited, to assess the degradation mento dei rivestimenti protettivi era modesta, per valutare il of protective coatings the thickness variation over time degrado dei rivestimenti protettivi, si misurava la variazione was measured. With the polyurethane finishings, this di spessore nel tempo. Con l’avvento delle finiture poliuretamethod was abandoned because the error in measuring niche tale metodo è stato abbandonato, perché l’errore coma thickness variation of 3-7 micron/year over a period of messo nel misurare la variazione di spessore di 3 - 7 micron/ 6-18 months was as small as the measure error itself, but, anno nell’intervallo di 6 -18 mesi era dello stesso ordine di if the measurement was conducted for a long time (about grandezza dell’errore dalla misura stessa. Se invece la misura 10-20 years), the variations in thickness could be sizeable è condotta per tempi molto lunghi, circa 10 – 20 anni, le vaand therefore riazioni di spessore significant. possono essere molFigure 6 shows to importanti e perFluorcoat top coat Superficie tagliata the results of a ciò significative. joint research of In figura 6 sono moAsahi Glass Co. strati risultati di una ∆ spessore 1,1 µm (AGC) and the ricerca congiunta in 15 anni Chugoku Technical dalla Asahi Glass Co. < 0,1 µm/yr and Engineering (AGC) ed il Chugoku Top Coat Office of the Technical and Light seal Japanese Ministry Engineering Office of Land and del Ministero GiapInfrastructure. ponese del Territo∆ spessore The carbon steel rio e delle Infrastrut28 µm in 15 anni surfaces were ture. Le superfici in Sezione per > 2 µm/yr microscopia treated with an acciaio al carbonio ottica anti-corrosive furono trattate con cycle comprising un ciclo anticorroPU top coat a zinc primer, a sivo che prevedeva high thickness un primer zincan6 epoxy intermediate te, un intermedio Comparison between fluorinated and polyurethane coatings after 15 years exporuse in Hiroshima. layer and a 25 µm epossidico ad alto Tickness variations measured via SNOM. fluorinated or a 50 spessore ed una fiConfronto tra coatings fluorurati e poliuretanici esposti ad Hiroshima per 15 anni. La variazione dello µm polyurethane nitura fluorurata da spessore del top-coat è valutato via SNOM. finishing. The panels 25 µm o poliuretaniwere exposed for 15 years in Hiroshima, on the roof of the ca da 50 µm. I pannelli sono stati esposti per 15 anni ad Hiro“Chugoku Technical and Engineering Office” of the already shima sul tetto del “Chugoku Technical and Engineering Offimentioned Ministry – in an area near the sea. ce” del suddetto Ministero in una zona vicina al mare. The exposed samples were partially covered with a sealing I campioni esposti sono stati parzialmente coperti con un film film and after 15 years the film thickness was measured by sigillante e dopo 15 anni è stato misurato lo spessore del film optic microscopy. The thickness of the fluorinated coating mediante microscopia ottica. Lo spessore del rivestimento unmodified by any hydrogenated polymer was 1.1 µm, while fluorurato non modificato da alcun polimero idrogenato è di for the equivalent polyurethane paint the thickness variation 1,1 µm mentre per l’equivalente pittura poliuretanica, la variawas 28 µm. In addition to this self-explanatory figure, other zione di spessore è di 28 µm. Oltre a questo dato auto esplicaconsiderations can be summarised as follows: tivo, altre considerazioni possono essere così riassunte: 16

The experiences reported were submitted directly by the researchers and are soon to be published.

Le esperienze riportate sono state trasmesse direttamente dai ricercatori e sono in corso di pubblicazione

11 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

ANALYSIS

Fluorinated Coating

Polyurethane Coating

no variation in colour or gloss

the coating has completely lost its initial gloss, the colour has changed also as a result of chalking

the barrier properties of the coating are unchanged (the total thickness is the same)

the barrier properties of the coating have substantially changed (the total thickness has been reduced by 20% )

the surface properties of the fluorinated coating are unchanged, there was no entry of and hydrates ion

the surface properties of the coating have substantially changed; the coating is hydrophilic, absorbs water and does not put up barriers to the entry of ions

Conclusions

Conclusioni

The offer of protective coatings has changed radically over time. In the ‘60s, the difference in durability between a fluorinated coating and an acrylic equivalent in the coil coatings field was approximately 5-10 times – therefore, the technical decisions were essentially forced. Nowadays, this performance gap has decreased, although the fluorinated coatings showed a durability of over 40-50 years without any degradation, exceeding even the most optimistic forecasts. Despite the continuous improvement of the non-fluorinated coatings, only the coatings based on fluoropolymers pass the tests required by AAMA 2605.217. The activity of Innoventions in developing new fluorinated coating is severely limited by the need not to sacrifice the high durability performance which is the raison d’être of these technologies. The requirement is to adapt to new regulations concerning the emission of VOCs18. In addition to the water-based coatings and the powders, the options that Innoventions will pursue involve the following alternatives: • hybrid coatings which, benefiting from the research in progress on the acrylic-siloxane systems extended to the fluoro- siloxane ones, could ensure a high durability and low VOC emissions19 • coatings obtained from low viscosity fluorinated oligomers, currently unavailable but subject to potential and interesting developments • coatings obtained through fluorinated/non-fluorinated mixtures for which real polymer solutions are possible on the basis of the proprietary know-how developed. The latter option is very risky as there is the need to work with unfair manufacturers who, as seen in the past, without giving any indication on the actual content of modifiers, sometimes even higher than the amount of fluoropolymers in the paint, in fact adulterate the high performance of the fluorinated coating, thus essentially tricking the customer, willing to pay the price of high performance products in exchange for the durability promised.

L’offerta di rivestimenti protettivi è profondamente mutata nel tempo. Negli anni ’60 la differenza di durata tra un rivestimento fluorurato ed un equivalente acrilico nel settore coil coating era di circa 5 - 10 volte, perciò le scelte tecniche erano sostanzialmente obbligate. Attualmente tale divario prestazionale si è ridotto anche se i rivestimenti fluorurati hanno mostrato una durata di oltre 40 – 50 anni senza alcun degrado superando le più ottimistiche previsioni. Nonostante il continuo miglioramento dei rivestimenti non fluorurati, solo i coating basati su fluoropolimeri sono in grado di superare i test previsti dalle norme AAMA 2605.217. L’attività di Innoventions nello sviluppare nuovi coating fluorurati è fortemente limitata dalla necessità di non sacrificare le elevate prestazioni di durata che rappresentano la ragion d’essere di tali tecnologie. L’esigenza è quella di adeguarsi alle nuove norme in materia di emissione di VOC18. Oltre ai rivestimenti all’acqua e le polveri, le opzioni che Innoventions perseguirà passano attraverso le seguenti alternative: • coating ibridi che, beneficiando delle ricerche in atto sui sistemi acril-silossanici estese a sistemi fluoro-silossanici, possano offrire rivestimenti di alta durata e basso VOC19 • coating ottenuti da oligomeri fluorurati a bassa viscosità, attualmente non disponibili ma oggetto di potenziali ed interessanti sviluppi • coating ottenuti via miscele fluorurato/non fluorurato per le quali si possano realizzare autentiche soluzioni polimeriche sulla base del know how proprietario sviluppato. Quest’ultima opzione è molto rischiosa in quanto ci si trova ad operare con produttori non corretti che, come già accaduto in passato, senza dare nessuna indicazione del reale contenuto di modificanti, talvolta superiore alla stessa quantità di fluoropolimero presente nella pittura, di fatto adulterano le elevate prestazioni dei rivestimenti fluorurati ingannando sostanzialmente la committenza disponibile a riconoscere il costo di prodotti di elevate prestazioni in cambio della durata prospettata.

The coating must be exposed for 10 years in Florida, in a tropical climate; after this period, the colour variation _E < 5 and the gloss variation _G < 10%; the test procedures are available at www.aamanet.org. 18 In the U.S., a few years ago the Environmental Protection Agency (EPA) framed some rules which exempted the ﬂuoride coatings from compliance with emission limits. In Europe, the evolution of the legislation is aimed at reducing the VOCs to 250-350 g/litre, which is not possible with the existing polymers unless aqueous dispersions are used. However, though rapidly growing in the industrial applications, they are not, as far as we can judge, a viable alternative for applications in the ﬁeld yet. 19 N. R. Mowrer, Polysiloxane Coating Innovations, R&D Technical Manager Ameron International, Coatings Expo, Las Vegas 2005.

Il rivestimento deve essere esposto per 10 anni in Florida in clima tropicale; dopo tale periodo la variazione colore _E < 5 e variazione di gloss _G < 10%; le procedure per i test sono disponibili sul sito www.aamanet.org 18 Negli USA, negli anni scorsi la Environmental Protection Agency (EPA) aveva elaborato norme che esentavano i rivestimenti ﬂuorurati dal rispetto dei limiti di emissione. In Europa l’evoluzione della normativa è orientata a ridurre il VOC a livello di 250 – 350 g/litro cosa non possibile con gli attuali polimeri disponibili a meno di non utilizzare dispersioni acquose che, sebbene in rapida crescita nelle applicazioni industriali, non rappresentano ancora, a ns. giudizio, una valida alternativa per le applicazioni in campo. 19 N. R. Mowrer, Polysiloxane Coating Innovations, R&D Technical Manager Ameron International, Coatings Expo, Las Vegas 2005.

12 JUNE 2011

by Paola Giraldo

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

NEW BASF MARKET PRESENTATION FOR RELIUS INDUSTRIAL COATINGS STRENGTHENS INTERNATIONAL ORIENTATION La nuova veste BASF per i prodotti RELIUS Industrial Coatings rafforza l’orientamento internazionale

ünster. In the future, BASF’s Coatings Division will place all RELIUS industrial coatings products in the wind energy, aircraft, marine/yacht and general industrial coatings segments under the BASF umbrella much more visibly than in the past. The result: a modern and uniform presentation. Parallel to the new presentation, the company is launching the new RELEST® product name for these industrial coatings segments. Starting with the wind energy segment, the entire portfolio will now be changed over to the new name. The marine/yacht, aircraft and general industrial coatings segments will follow. “We are increasingly gearing our business with coatings systems for industrial applications to the international markets. Our new market presentation emphasizes that we belong to BASF, the world’s leading chemical company. We make use of BASF’s global presence, innovativeness and structures, and in this way, we strengthen our international orientation,” explained Dr. Achim Gast, head of Post-Coatings at BASF Coatings. The excellent quality of the products and services will remain unchanged, promised Anne Heimes-Scheller, responsible for Industrial Coatings Marketing: “We are changing our market presentation, but we will of course maintain our strong customer focus. In the wind energy sector, RELIUS has been successfully represented on the market for over ten years. The name stands for experience and close partnership with our customers, as well as quality.” At the last JEC Composites Show (March 29 to 31 in Paris, France), BASF presented the new RELEST® Wind ProcessCoat for eﬀective protection against erosion and UV radiation, along with the new RELEST® Wind RepKit for the repair of rotor blades. RELIUS COATINGS has belonged to the BASF Group since 2007. Its portfolio includes coatings for industrial applications and architectural coatings. RELIUS’ architectural coatings segment will not be aﬀected by these changes in the industrial coatings, but will continue to be distributed under the RELIUS brand. For further information: www.basf-coatings.com

ünster. In futuro tutte le vernici industriali RELIUS destinate al settore eolico, aereo, navale/yacht e per l’industria generica ricadranno sotto il capello di BASF in modo molto più visibile che in passato. Il risultato: una veste moderna e uniforme. Parallelamente a questa nuova veste, l’azienda sta lanciando il nuovo marchio RELEST® per le vernici destinate a questi segmenti industriali. Partendo dal settore dell’energia eolica, l’intero portafoglio cambierà nome. Seguiranno i segmenti navale/yacht, aereo, e dell’industria generica. “La nostra divisione dei sistemi di verniciatura per le applicazioni industriali sta c ingranando sempre di più sui mercati i internazionali. La nostra nuova veste di i mercato enfatizza la nostra appartenenm za z a BASF, la principale azienda chimica al mondo. Facciamo uso della presenza glom bale b di BASF, della sua innovatività e delle sue s strutture, e in questo modo raﬀorziamo m il nostro orientamento internazionale” spiega il Dr. Achim Gast, capo del n Post-Coatings presso BASF Coatings. “L’eccellente qualità dei prodotti e dei “ servizi rimarrà invariata, promette Ans ne n Heimes-Scheller, responsabile marketing per l’Industrial Coating: “stiamo k cambiando la nostra veste di mercato, c ma m naturalmente manterremo il nostro forte orientamento al cliente. Nel settore f dell’energia eolica, RELIUS è presente sul d mercato con successo da oltre dieci anni. m Il nome è sinonimo di esperienza, stretta relazione con i clienti, qualità.” r Durante l’ultimo JEC Composites Show (dal 29 al 31 marzo a Parigi, Francia), BASF ha presentato il nuovo rivestimento RELEST® Wind ProcessCoat per una protezione eﬃcace contro l’erosione e le radiazioni UV, insieme al nuovo RELEST® Wind RepKit per la riparazione delle pale dei rotori. RELIUS COATINGS appartiene al Gruppo BASF dal 2007. Il suo portafoglio include vernici per industria e per architettura. Il segmento delle vernici per architettura RELIUS non è coinvolto da questi cambiamenti, ma continuerà ad essere distribuito con il marchio RELIUS. Per ulteriori informazioni: www.basf-coatings.com

13 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW GRACO INTRODUCES A SIMPLE AND COST EFFECTIVE WAY TO SPRAY 2K CORROSION PROTECTION MATERIAL Graco presenta un nuovo modo semplice ed efficace per spruzzare materiali anticorrosivi bi-componenti

nce a quiet family-owned business, Graco Inc. has become one of the world’s premier manufacturers of fluid-handling equipment and systems. It has pioneered technology and equipment for a wide variety of fluid handling applications. All of this seems a long journey from a cold winter’s day in Minneapolis in 1926, when Russell Gray, then a parking lot attendant, figured there had to be a better way to lubricate cars than by using hand-operated grease guns. The temperature that day had dropped so low, the grease was impossible to move. To meet that need he developed a grease gun powered by air pressure. Favourable reaction from service station owners and a growing automobile market led Russell and his brother, Leil, to form a business to market Russell’s new grease gun. The result was Gray Company, Inc., which generated sales of $35,000 during its first year of operation. During the next two decades Russell and Leil guided the company through sustained growth, primarily with lubrication pumps for automobiles. Russell was said to be the inventive force behind the firm; Leil, as the company’s first president, provided the business acumen. Nowadays, over 2,200 people work for Graco either at its worldwide headquarters in Minneapolis, its European headquarters in Maasmechelen, Belgium (also serving the Middle East and Africa), or in Shanghai serving the Asia Pacific region. Most of Graco’s production is carried out in the US

uella che una volta era una tranquilla impresa famigliare, Graco Inc. è diventata uno dei produttori leader nel mondo di sistemi e apparecchiature per la gestione dei fluidi. Ha aperto la strada a tecnologie e apparecchiature per una vasta gamma di applicazioni per la movimentazione fluidi. Un lungo viaggio, da quel freddo giorno di inverno a Minneapolis nel 1926, quando Russell Gray, allora custode di parcheggi, capì che avrebbe dovuto esserci un modo migliore per lubrificare le auto rispetto all’uso di pistole manuali per il lubrificante. La temperatura, quel giorno, era scesa così in basso, che era impossibile muovere il grasso lubrificante. Per soddisfare quell’esigenza sviluppò una pistola per lubrificanti azionata dall’aria compressa. Le reazioni positive dei titolari delle stazioni di servizio e un mercato automobilistico in crescita spinsero Russell e suo fratello, Leil, a formare un’azienda per commercializzare la nuova pistola per lubrificante di Russell. Il risultato fu la Gray Company, Inc., che generò vendite per $35.000 durante il suo primo anno di vita. Nel corso delle due decadi successive Russell e Leil guidarono l’azienda attraverso una crescita sostenuta, soprattutto con pompe per la lubrificazione delle automobili. Si diceva che Russell fosse la forza inventiva dietro all’azienda e che Leil, in qualità di primo presidente dell’azienda, possedesse l’acume per gli affari. Oggigiorno, lavorano per Graco oltre 2.200 persone presso i quartieri generali di Minneapolis, europeo a Maasmechelen, Belgio (che serve anche il Medio Oriente e l’Africa), e quello a Shanghai che serve la regione dell’Asia Pacifica. La maggior parte della produzione Graco si effettua negli Stati Uniti e nelle varie

14 JUNE 2011

by Paola Giraldo

and in the various regions the company has warehouses for storage and assembly and its own local sales and marketing department oﬀering technical assistance and customer service. We work with many distributors and service partners each with their own expertise throughout Europe to guarantee customer satisfaction.

aree l’azienda possiede dei magazzini per lo stoccaggio e l’assemblaggio, i propri uﬃci locali per il marketing e le vendite che oﬀrono assistenza tecnica e servizio clienti. Graco lavora con molti distributori e partner, ognuno dei quali possiede la proprie competenze in Europa per garantire la soddisfazione del cliente.

Technology For Shipyards

Tecnologia per i cantieri navali

The Oil and Gas industry represents a growing market for Graco as all pipes need to be coated to prevent aggressive corrosion effects, which requires specific experience and expertise. Graco has been working in this field since the middle of the last century. In addition, Graco Europe has a modern training facility in Maasmechelen where training and testing is carried out in order to keep its specialized distributors up-to-date with new products. The company has specialized contracts for coating pipes in Russia, the Middle East and Africa. Our distributors have direct contacts and have made mobile units that can spray protective coatings in even the most hostile environment. Graco recently introduced a new proportioner to its family of plural-component sprayers. The new Graco XP70 Plural-Component Sprayer is designed to pump, mix and atomize high-viscosity, faster-curing materials with superior results. The system handles environmentallyfriendly high solids coatings with little or no solvent, hybrid polyurethanes, epoxies, very high solids coatings (with up to 100 percent solids content), and materials requiring heat. The Graco XP70 is a smart alternative to hand-mixing or hot-potting, in fact, it quickly pays for itself in reduced solvent costs and less wasted material. The sprayer reduces material waste because it mixes only as much material as is needed for the job at hand – unlike hand mixing, where any unused mixed material is usually thrown away at the end of the day. In addition, the Graco XP70 saves money by using less clean-up solvent. Instead of flushing out an entire pump system that contains mixed material, only the static mix tube and hose to the gun need to be flushed. The Graco XP70 is rated at 7250 psi (500 bar) to provide the high-pressure performance required for spraying high-solids coatings and viscous materials at longer hose lengths. The Graco XP70 is well suited for applying coatings to wind energy towers, tanks, pipes, water towers, railcars, bridges, ships, structural steel, as well as applications in wastewater treatment, manhole and sewer reconditioning, and secondary containment. For more information www.graco.com

Le industrie del gas e del petrolio rappresentano un mercato in crescita per Graco dal momento che tutte le tubazioni hanno bisogno di essere verniciate per prevenire gli effetti aggressivi della corrosione, il che richiede un’esperienza e una competenza specifiche. Graco lavora in questo settore dalla metà del secolo scorso. Inoltre, Graco Europe possiede una moderna sede di formazione a Maasmechelen dove si effettuano formazione e collaudi al fine di mantenere costantemente aggiornati sui nuovi prodotti i propri distributori specializzati. L’azienda ha contratti specialistici per la verniciatura di tubazioni in Russia, Medio Oriente e Africa. I distributori hanno creato unità mobili in grado di spruzzare vernici protettive anche negli ambienti più ostili. Recentemente Graco ha aggiunto un nuovo modello alla sua famiglia di spruzzatori pluricomponenti. Il nuovo Graco XP70 Plural-Component Sprayer è progettato per pompare, mescolare e atomizzare materiali ad alta viscosità e che reticolano più velocemente con risultati ottimi. Il sistema movimenta vernici ecocompatibili ad alto solido con poco o prive di solvente, poliuretaniche ibride, epossidiche, vernici ad altissimo solido (fino al 100 % di residuo secco), e materiali che richiedono il riscaldamento. Il Graco XP70 è un’alternativa intelligente alla mescolazione manuale o al riscaldamento della latta, per cui il ritorno di investimento avviene in tempi brevi grazie ai ridotti costi per i solventi e al minor spreco di materiale. Lo spruzzatore riduce gli sprechi di materiale perché mescola unicamente la quantità di materiale necessaria per quel lavoro – a differenza della miscelazione manuale, dove tutto il materiale mescolato inutilizzato è solitamente gettato via alla fine della giornata. Inoltre, Graco XP70 consente di risparmiare utilizzando meno solvente per il lavaggio. Invece di risciacquare l’intero sistema di pompaggio che contiene materiali miscelati, devono essere lavati solo il tubo di miscelazione statico e il tubo che va alla pistola. Graco XP70 è tarato a 7250 psi (500 bar) per fornire l’alta pressione richiesta per spruzzare vernici ad alto solido e materiali viscosi lungo tubazioni più lunghe. Graco XP70 ben si adatta all’applicazione di vernici a torri per l’energia eolica, serbatoi, tubazioni, torri idriche, railcars, ponti, navi acciaio strutturale, ma anche ad applicazioni nel trattamento delle acque reflue, ripristino di tombini e fognature. Per ulteriori informazioni www.graco.com

15 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW THE VENEZIANI BRAND TO COLORIFICIO ZETAGI Al colorificio Zetagi il marchio Veneziani

“T

his well-established brand reinforces the leadership position of Colorificio Zetagi at a national level in the market for anti-corrosion treatments” The paint factory Colorificio Zetagi s.r.l., as a result of a recently completed rental operation of a business branch, will start to sell the products from the protective coating range of the well-established brand Veneziani, thereby strengthening its leadership position in the anti-corrosion treatments field. The primary goal of Colorificio Zetagi is to consolidate its national presence thanks to the integration of the commercial network of Veneziani, whose extensive presence is well known. The experience, market knowledge and organisational capacity of the Colorificio Zetagi management, together with the high quality degree characterising the anti-corrosion products of the two brands, will be determining factors both for the strengthening and consolidation of the leadership in the domestic market and for an ever greater success in the international markets. “An operation such as this, entirely ‘Made in Italy’, is a further source of pride” Andrea Rosa, CEO of Colorificio Zetagi, states “because it allows this brand and the relative products, designed and developed in our country, to remain entirely in Italian hands”. With this operation, Colorificio Zetagi s.r.l., based in Olmo di Creazzo (Vicenza), will employ about 60 people with sales expected to significantly exceed 20 million Euro and a EBITDA of more than 3.5 million Euro. This operation is part of a strategic plan of expansion through acquisitions, both in the protective coatings and in the wood coatings fields – fields in which further acquisition targets are under consideration. The acquisition was carried out by the APEP (Arner Private Equity Partnership) fund, already the sole shareholder of Colorificio Zetagi. The philosophy and the strategic choices of Colorificio Zetagi allowed it to position its wide range of anti-corrosion products and treatments in increasingly large sectors of the market and for the use in increasingly prestigious buildings, such as the new Milan Exhibition Centre, the Venice People Mover, the Rome Trade Fair, the surface metro station in Mestre, road and highway viaducts, industrial and commercial buildings. The acknowledgement of the proven value of these anticorrosion cycles is also confirmed by the appreciation of the products with the brand of Colorificio Zetagi from the part

“L

o storico marchio rafforza la posizione di leadership del Colorificio Zetagi a livello nazionale nel mercato dei trattamenti anticorrosivi” Il Colorificio Zetagi, a completamento di un’operazione di affitto di ramo d’azienda recentemente perfezionata, venderà i prodotti della linea protective coating dello storico marchio Veneziani, rafforzando così la propria posizione di leadership nell’ambito dei trattamenti anticorrosivi. Obiettivo primario del Colorificio Zetagi è quello di consolidare la propria presenza a livello nazionale grazie anche all’integrazione della rete commerciale di Veneziani, di cui è riconosciuta la presenza capillare. Esperienza, conoscenza dei mercati, capacità organizzativa e di gestione del management del Colorificio Zetagi s.r.l., unitamente all’elevato grado di qualità che caratterizza i prodotti anticorrosivi dei due brand, risulteranno fattori determinanti per il potenziamento e consolidamento della leadership nel mercato nazionale e per una sempre maggiore affermazione nei mercati internazionali. “Un’operazione come questa, targata interamente ‘made in Italy’, offre ulteriore motivo di orgoglio” afferma Andrea Rosa, amministratore delegato del Colorificio Zetagi “in quanto permette al marchio e ai suoi prodotti, nati e sviluppati nel nostro paese, di rimanere interamente in mani italiane” Con questa operazione, il colorificio Zetagi s.r.l., con sede a Olmo di Creazzo (Vicenza), impiegherà circa 60 unità lavorative con un fatturato che si prevede supererà decisamente i 20 milioni di euro e un EBIDTA di oltre 3.5 milioni di euro. L’operazione si inserisce nel piano strategico di espansione per acquisizioni, sia nel settore protective coatings, sia nel settore delle vernici per legno; settori nei quali sono allo studio altri acquisition targets. L’operazione di acquisizione è stata condotta dal fondo APEP (Arner Private Equity Partnership) già azionista unico del Colorificio Zetagi. La filosofia e le scelte strategiche del Colorificio Zetagi hanno permesso di trovare all’ampia gamma dei propri prodotti e trattamenti anticorrosivi, un utilizzo in aree di mercato sempre più ampie e in opere e manufatti di sempre maggior prestigio, quali il nuovo Polo Fieristico di Milano, il People Mover di Venezia, la Fiera di Roma, la stazione della Metropolitana di superficie di Mestre, viadotti stradali ed autostradali, edifici industriali e commerciali. Il riconoscimento della sperimentata valenza dei cicli anticorrosivi è inoltre confermato dall’accreditamento dei prodotti a marchio Colorificio Zetagi

16 JUNE 2011

by Paola Giraldo

of leading companies and groups such as Enel, Eni, Anas, Autostrade, Saipem and RFI (Rete Ferroviaria Italiana). These signiﬁcant results are now added to the latest successes of the brand Veneziani, obtained through the application of its products in buildings like the Po river bridge in Piacenza, the new Juventus stadium in Turin, several viaducts on the Autobrennero highway, the renewed ENI reﬁnery in San Nazzaro dei Burgundi and the Ingula dam in South Africa. For further information: www.zetagi.it

presso aziende e gruppi di primo piano quali: Enel, Eni, Anas, Autostrade, Saipem ed RFI (Rete Ferroviaria Italiana). A questi importanti risultati oggi si aggiungono i più recenti successi ottenuti dal marchio Veneziani grazie all’applicazione dei propri prodotti su opere quali il ponte sul Po di Piacenza, il nuovo stadio Juventus di Torino, numerosi viadotti autostradali sulla Autobrennero, la rinnovata raﬃneria ENI di San Nazzaro dei Burgundi e la diga di Ingula in Sudafrica. Per ulteriori informazioni: www.zetagi.it

17 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW CORROPIPE®: MINERAL COATING SYSTEMS FOR TANKS AND PIPELINES Corropipe®: sistemi di verniciatura minerale per serbatoi e tubazioni

orropipe® corrosion protection is a globally unique mineral-based system for long-term corrosion protection of crude oil production tanks, oil and gas pipelines, steam lines up to 200 C° and waste water pipelines. Corropipe® was developed and used for the first time in 2001 for corrosion protection coating in the interior relining of district heating and steam lines. It was used for the first time for interior corrosion protection of crude oil production tanks in 2006. Its effectiveness and durability as a mineral corrosion protection system has been tested and certified by numerous independent German and international bodies. Corropipe® is solvent-free and can be used without hesitation in enclosed spaces without the need for any breathing protection equipment. The high-alkaline medium in the Corropipe® compound triggers a chemical reaction between the two components involved (rust and coating). A conversion (passivation) takes place with the rusty steel surfaces. The water soluble, less-solid rust is taken up by the coating and becomes deposited in this. The remaining surface is pure steel that forms a homogeneous and solid bond with the coating. The main features of Corropipe® are as follow: • Easy application to stable, rusty steel surfaces • No rust infiltration of the coating

l rivestimento anticorrosivo Corropipe® è un sistema unico a base minerale per la protezione a lungo termine della corrosione di serbatoi per la produzione di greggio, tubazioni per petrolio e gas, linee per vapore fino a 200 C° e tubaziova ni per acque reflue. Corropipe® è stato sviluppato Co e utilizzato per la prima volta nel 2001 per la verniciatura n aanticorrosiva nel rivestimento interno di tubazioni per il riscaldamento di quartieri e r linee vapore. Fu usato per la li prima volta per la proteziop ne n interna dalla corrosione di d serbatoi per la produzione n del greggio nel 2006. La sua s efficacia e durabilità come sistema di protezione minerale sono state testate e certificate da numerosi enti indipendenti tedeschi e internazionali. Corropipe® è privo di solventi e può essere utilizzato senza esitazione in spazi chiusi senza bisogno di dispositivi di protezione respiratoria. L’elemento altamente alcaliL no n nel composto Corropipe® innesca una reazione chimii ca c tra i due elementi coinvolti (ruggine e vernice). Si verifica ( una conversione (passivaziou ne) n con le superfici di acciaio arrugginite. La ruggine, solua bile b in acqua e meno solida, è catturata dalla vernice e in esca sa si deposita. La superficie restante è acciaio puro che forma st un legame omogeneo e solido con co la vernice. Le caratteristiche principali di Corropipe® sono le seguenti: • Applicazione semplice su acciaio stabile e arrugginito • Nessuna infiltrazione di ruggine nella vernice

18 JUNE 2011

by Paola Giraldo

The use of CORROPIPE® in crude oil production and processing

to pipeline to probe

Production tank

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ank

Probe pit

• High pH level ensures active long-term corrosion protection • The material’s expansion coefficient is the same as that of steel • Heat resistance up to 200°C in the humid environment of products CEM 40 grey, CEM 40 black, CEM 40-S black and CEM 40 F • High adhesion force to steel that does not diminish even with multiple load changes • Contact resistance of ≤1MΩ with CEM 40 black and CEM 40-S black • Resistant to crude oil, solvents and acids • Vapour permeability • Especially high abrasion resistance with product CEM 40A • High level of fire protection in all Corropipe® coating systems • Resistance to changing loads -40°C to + 150°C • Improvement in static loading by integrating fiberglass nats into the coating, e.g. when wall thickness is compromised • Easy subsequent coating of weld seams, especially in walkin pipelines • Environment-friendly, solvent-free, low-pollution. For further information www.octopus-coating.com

• L’alto livello di pH assicura una protezione attiva a lungo termine dalla corrosione • Il coefficiente di espansione del materiale è uguale a quello dell’acciaio • I prodotti CEM 40 grigio, CEM 40 nero, CEM 40-S nero e CEM 40 F resistono al calore fino a 200°C in ambiente umido • Possiede un’elevata forza di adesione all’acciaio che non diminuisce anche con variazioni multiple di carico • Possiede una resistenza al contatto ≤1MΩ con CEM 40 nero e CEM 40-S nero • Resistente al greggio, ai solventi e agli acidi • Permeabile al vapore • Resistenza elevata all’abrasione con il prodotto CEM 40A • Elevato livello di protezione dal fuoco di tutti i sistemi di verniciatura Corropipe® • Resistenza alle variazioni di carico da -40°C a + 150°C • Miglioramento nel carico statico con l’integrazione di fibra di vetro nella vernice, ad esempio quando lo spessore delle pareti è compromesso • Semplicità di verniciatura successiva dei giunti saldati, specialmente nelle tubazioni in cui si può entrare • Eco-compatibile, privo di solventi, a basso inquinamento. Per ulteriori informazioni www.octopus-coating.com

19 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

POWDER COATINGS FOR ANTICORROSION

by Alessia Venturi

WHAT ROLE FOR THE POWDER COATINGS IN THE ANTI-CORROSION FIELD? Le vernici in polvere nel settore dell’anticorrosione: quale ruolo?

he sector of the anti-corrosion coatings is complex and multifaceted and characterised by such application methods and quality requirements that the painting products dedicated to it have little or nothing in common with the unspecific industrial paints, be they liquid – solvent- or water-based – or powder. The size and shape of the parts to be coated limit the possibility of applying the anti-corrosion coatings on automatic systems and of carrying out a mass production, as it happens in the general industry; even the uses of these products – in aggressive environments with highly corrosive atmospheres, underground and underwater sites or areas highly exposed to the effects of weathering – make the unspecific industrial paints ineffective, requiring high performance coatings with ad hoc formulations to ensure maximum protection and minimum deterioration of the metal, which increases the time of maintenance, touch-ups and repairs. The anti-corrosion coatings are often applied on site, despite all the limitations of the case, or on objects that – due to their shape and size, as already mentioned – cannot be polymerised in an oven or with the currently available technologies. All these aspects limit or exclude the possibility of using the traditional industrial paints, including the powder coatings, although they combine an excellent corrosion protection of the metal to an aesthetically appealing look. That said, we should remember that anti-corrosion is not synonymous only with security in the fields of off-shore structures, heavy chemical industry, pipelines to transport oil and gas, shipbuilding industry, storage tanks for chemicals, and so on; anti-corrosion also means protection against corrosion of components of civil and industrial infrastructure in iron and steel, street furniture, industrial, agricultural and earth-moving machinery, chassis and bodywork of cars, commercial and transport vehicles and, generally, of all those objects which require corrosion protection and, at the same time, can be coated in industrial plants. In all these fields it is possible to achieve an effective protection against the premature aesthetic and structural decay of the metal due to corrosion by applying the new generation of anti-corrosion powder coatings – primers or two-coat systems – developed and launched on the market in recent months. In general, the features that unite these products – of which we offer an overview in the following pages – are the lack of heavy metals in the formulation, which makes them safe for the environment and the human health, the good anticorrosion performance even in the higher corrosivity classes (C4, C5-I and C5-M) according to the standard ISO 12944, the ease of application, the broad range of uses.

uello dei rivestimenti anticorrosivi è un settore complesso e multiforme che presenta delle peculiarità applicative e dei requisiti qualitativi tali per cui i prodotti vernicianti ad esso dedicati hanno nulla o poco in comune con le vernici industriali generiche, siano esse liquide – a solvente o all’acqua – o in polvere. Dimensioni e forma dei manufatti rivestiti limitano le possibilità di applicare i rivestimenti anticorrosivi su impianti automatici ed effettuare produzioni in serie, come invece accade nell’industria generica; le destinazioni d’uso di questi stessi manufatti – ambienti aggressivi con atmosfere altamente corrosive, luoghi interrati o sottomarini, aree altamente esposte all’effetto di agenti atmosferici – rendono inefficaci le vernici industriali generiche richiedendo rivestimenti altamente performanti, con formulazioni ad hoc per garantire massima protezione e minimo deterioramento del metallo, allungando così i tempi di manutenzione, i ritocchi e i rifacimenti. L’applicazione dei rivestimenti anticorrosivi avviene spesso in cantiere, pur con tutte le limitazioni del caso, oppure su manufatti che – come già accennato, per forma e dimensione – non possono essere polimerizzati in un forno o con le tecnologie attualmente disponibili. Tutti questi aspetti limitano o escludono la possibilità di utilizzare vernici industriali tradizionali fra cui le vernici in polvere, che pur abbinano un’ottima protezione anticorrosiva del metallo ad un aspetto estetico accattivante. Detto questo, è doveroso ricordare che anticorrosione non è sinonimo solo di protezione nel campo di strutture off-shore, industria chimica pesante, tubazioni per il trasporto di gas e petrolio, industria navale, serbatoi di contenimento di sostanze chimiche, e così via; anticorrosione significa anche proteggere dalla corrosione componenti di infrastrutture civili e industriali in ferro e acciaio, arredo urbano, macchinari industriali, agricoli e movimento terra; telai e scocche di automobili, veicoli commerciali e da trasporto e in generale quei manufatti che necessitano di protezione anticorrosiva ma che allo stesso tempo rientrano fra quei manufatti che è possibile verniciare su impianti industriali. In tutti questi settori è possibile ottenere un’efficace protezione dal prematuro decadimento estetico e strutturale del metallo per gli effetti della corrosione, applicando la nuova generazione di vernici in polvere anticorrosive primer o sistemi a due mani - che i produttori hanno messo a punto e lanciato sul mercato in questi ultimi mesi. La caratteristica che accomuna questi prodotti – di cui vi offriamo una panoramica nelle prossime pagine – è generalmente l’assenza metalli pesanti nella formulazione, il che li rende sicuri per l’ambiente e per la salute umana, le buone prestazioni anticorrosive anche nelle classi di corrosività più alte (C4, C5-I e C5-M) secondo la normativa ISO 12944, facilità di applicazione, ampio spettro di utilizzo.

20 JUNE 2011

by Paola Giraldo

ADAPTA RUSTPROOF ® CORROSION PROTECTION SYSTEM Sistema di protezione anticorrosiva RustProof ® di Adapta

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-EN-ISO 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. Once the environment has been classified, 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 12944-2 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. For further information: www.adaptacolor.com

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. Una volta classificato l’ambiente 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. Per maggiori informazioni: www.adaptacolor.com

Table: 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. Category

Determination of the ADAPTA anticorrosive protection system in accordance with DIN 55633 Standard for EN ISO 12944-6 certification Series / Product Thickness Baking ISO 2808 Protection Environment Series / Product Thickness Baking ISO 2808 1st Coat 2nd Coat1 ISO 2808 2nd Coat Total μ System Coats 1st Coat INTERIOR Series Rural areas, low pollution E&H level Buildings with heating / EXTERIOR Series neutral atmosphere R&D 1 RS-7120 Urban & industrial atmospheres Moderate levels ES-7105 of sulphur dioxide Production area with high humidity levels ES-71072

C1 High C2 High

C3 High

180-190ºC

190-200ºC

80-100 μ

190-200ºC

60 μ

180-190ºC

R, J, D

60-80 μ

60 μ

180-190ºC

R, J, D

60-80 μ

80-100 μ

190-200ºC

80-100 μ

120-140 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

C5-I 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

C5-M High

Nautical areas, high seas*, ES-7105 estuaries, coastal areas with ES-7107 high salinity levels

120 μ

180-190ºC

QUALICOAT Class 1 & 2

100 μ

190-200ºC

220 μ

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 3

Polyester powder priming without TGIC (suitable for painting aluminium) that can act as ﬁnal coat or part of a two-coat protection system. Epoxidic primer specially designed to protect sharp edges and angles C.C. (Corner Coverage).

21 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

POWDER COATINGS FOR ANTICORROSION

EUROPOLVERI “ANTICORROSION11”: FUNCTIONAL PRIMERS FOR AN EFFECTIVE CORROSION PROTECTION Europolveri “Anticorrosion11”: linea di primer funzionali per un’efficace protezione dalla corrosione

he corrosion of metallic structures and/or products causes significant operational, functional and economic damages. To prevent the effect of corrosion is the best solution to guarantee the longest life and the most profitable use of industrial goods. Europolveri is present on the market with a range of coatings named “Anticorrosion11”, formulated with an epoxy polymer matrix and strengthened by the presence of mineral (natural and/or synthetic) charges which increase, thanks to a synergic effect, the resistance of the primer. The “Anticorrosion11” primers range includes: “6L4870013T000” Anti corrosive primer for wheels on horizontal line equipment; “6L4870013T001” Anti corrosive primer for wheels on vertical line equipment; “6L4800003T002” HP (high performance) anticorrosive primer with a wide use range. “6L2800003T002” AP (active protection) anticorrosive primer with a high impermeability, combining a very compact epoxy matrix with the presence of highly concentrated “zinc phosphates” (whose protective action has been known for a long time). This product is suitable as a steel primer and wherever high chemical resistances are needed. “2010.00544.V2” Experimental product – “nanotechnologic” anticorrosive primer: it contains dispersed charges of the size of nanoparticles which create a very thin and compact film connecting the metallic substrates with the primer. The silane technology used contributes to improving the adhesion and the

a corrosione di strutture e/o manufatti metallici determina danni operativo-funzionali ed economici di rilevante entità. Prevenire l’azione corrosiva è certamente la soluzione ottimale in quanto significa garantire a manufatti ed oggetti maggiore durata e funzionalità che si traducono in un più proficuo utilizzo del bene. Europolveri è presente sul mercato con una serie di rivestimenti denominati “Anticorrosion11” formulati con una matrice polimerica di tipo epossidico e rafforzati dalla presenza di cariche minerali (naturali e/o sintetiche) che con effetto sinergico accrescono la resistenza del rivestimento; tali prodotti sono utilizzabili come primer con differenti e specifiche caratteristiche finalizzate alle varie tipologie di superficie da trattare. La serie di primer “Anticorrosion11” comprende: “6L4870013T000” Primer anticorrosivo per ruote in impianti in linea orizzontali; “6L4870013T001” Primer anticorrosivo per ruote in impianti in linea verticali; “6L4800003T002” Primer anticorrosivo HP (high performance) ad ampio spettro di utilizzo. “6L2800003T002” Primer anticorrosivo AP (active protection) ad elevata impermeabilità che unisce ad una matrice epossidica molto compatta la presenza di “fosfati di zinco” ad alta concentrazione (la cui azione di protezione del ferro è nota da tempo). Prodotto indicato come primer per l’acciaio e quando siano richieste anche resistenze chimiche elevate. “2010.00544.V2” Prodotto sperimentale, primer anticorrosivo “nanotecnologico”: contiene delle cariche disperse in dimensioni di nano-particelle che creano un sottilissimo film molto compatto di connessione tra il substrato metallico ed il primer.

22 JUNE 2011

by Paola Giraldo

thermal shock resistance, thus guaranteeing higher durability and corrosion resistance. During the neutral salt spray tests carried out internally on sheet scraps treated with this primer, there was no delamination of the ﬁlm until up to 2,300 h. The “Anticorrosion11” primers were was supported by continuous corrosion resistance carried out internally and externally by accredited laboratories. Corrosion resistance test in compliance with the UNI EN ISO 9227:2006 regulation; aerosol solution NaCl 5 wt%, temperature of the room 35°. On a side of the panel a St. Andrew’s cross was carved revealing the metal. Before any control the samples have been rinsed with water in order to remove the salt and blotted with paper; after about one hour the adhesion test was carried out by applying adhesive tape on the cross according to the regulations and tearing it out. The results of the salt spray test on the sheet scraps treated with Europolveri primers are reported in the table below.

La tecnologia silanica utilizzata contribuisce inoltre a migliorare l’aderenza e la resistenza a shock termici e quindi garantisce maggiore durabilità e resistenza alla corrosione. Prove interne in nebbia salina neutra di lamierini trattati con questo primer hanno raggiunto le 2.300 h senza delaminazione del ﬁlm. I primer della linea “Anticorrosion11” sono stati sottoposti a test di resistenza alla corrosione (eseguiti sia internamente sia esternamente da laboratori accreditati). Test di resistenza alla corrosione in accordo con la norma UNI EN ISO 9227:2006; soluzione dell’aerosol NaCl 5% p/p, temperatura della camera 35°C. Su un lato del pannello è stata eseguita una incisione a croce di S. Andrea a scoprire il metallo. Prima di ogni controllo i provini vengono sciacquati in acqua per rimuovere il sale e asciugati con carta, dopo circa 1 ora viene eseguita la prova di adesione applicando nastro adesivo secondo norma sulla croce e rimuovendolo a strappo. I risultati dei test di resistenza alla nebbia salina dei lamierini trattati con primer Europolveri sono riportati nella tabella sottostante:

Test

Piece Code

Overall duration in neutral saline fog

N°1

6L4870013T000 GREY/O TS E.M.P. Ral 7001 Anticorrosion primer for horizontal plants

After 1,750 hours coating delamination below 1mm around the cross (1)

N°2

6L4870013T001 GREY/O TSE.M.P. Ral 7001 Anticorrosion primer for horizontal plants

After 1,650 hours coating delamination below 1mm around the cross (1)

N°3

6L4800003T002 GREY/O TS EMP HP HP (HighPerformance) anticorrosion primer

After 2,200 hours coating delamination below 1mm around the cross (2)

N°4

6L4800003T002 GREY/O TS EMP HP AP (Active Protection) anticorrosion primer

After 3,000 hours coating delamination below 1mm around the cross (2)

N°5

2010.00544.V2 “Nanotechnological” anticorrosion primer

After 2,300 hours coating delamination below 1mm around the cross (2)

(1) Test carried out in the Europolveri laboratories (2) Test carried out in the Dollmar laboratories

With the same cycle here above described, the resistance of the panels only with topcoat (i.e. without primer) is equal to about 300 hours. Europolveri has recently obtained from QUALITAL the Test Report No. 168-10 Resistenza alla Corrosione in camera a nebbia salina neutra (“Corrosion resistance in neutral salt spray environment”) according to the UNI EN ISO 9227-2006 regulation, certifying the reaching of 2,000 hours of test. “Anticorrosion11” primers are available not only in the standard supply colour (grey – generally Ral 7001) but also in other different colours. Besides, the Europolveri staff and labs are ready to study and formulate customized solutions on the basis of the specific needs of the customers. For further information: www.europolveri.it

Con lo stesso ciclo sopra descritto la resistenza dei pannelli con il solo top coat (quindi privi di primer) è di circa 300 ore. Europolveri ha recentemente ottenuto da parte della QUALITAL il Rapporto di Prova N°168-10 Resistenza alla Corrosione in camera a nebbia salina neutra, secondo la norma UNI EN ISO 92272006, che certifica il raggiungimento delle 2.000 ore di test. I primer “Anticorrosion11” sono disponibili oltre che nel colore di serie (generalmente grigio, Ral 7001) anche in tinte differenti. I laboratori Europolveri sono inoltre disponibili per formulare soluzioni su misura per specifiche esigenze dei propri clienti. Per maggiori informazioni: www.europolveri.it

23 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

POWDER COATINGS FOR ANTICORROSION

ST POWDER COATINGS: CORROSION RESISTANCE OF ANTICORROSIVE PRIMERS St Powder Coatings: resistenza alla corrosione di primer anticorrosivi

ome years ago ST Powder Coatings (Montecchio Maggiore, VI, Italy) introduced in the market a anticorrosive primer based on “sacrificial” filler. The anticorrosive properties of this primer (code EZ-658-7300-010) are very good but it is subject to a small drawback: the sacrificial filler contained in it, which provides an excellent protection against the corrosion, influences negatively the toxicological profile. The primer EZ-658-7300-010, in fact, according to the laws governing the labelling and the transport of dangerous substances, is considered dangerous for the environment and the transportation is regulated by ADR. For this reason ST Research and Development Laboratories have developed a new anticorrosive primer not subject to labelling requirements. The properties of this new anticorrosive primer, whose code is EY-658-7300-001, are due to a new innovative filler. The new filler performs its anticorrosion action not through a sacrificial process, as in the case of EZ-658-7300-010, but rather through an efficient “barrier effect”. The following tables list the salt-spray results of EY-658-7300001 in comparison with EZ-658-7300-010.

lcuni anni fa ST Powder Coatings di Montecchio Maggiore (Vi), ha sviluppato e commercializzato un primer anticorrosivo con carica “sacrificale”. Questo primer (EZ-658-7300010), svolge egregiamente le sue funzioni anticorrosive ma è soggetto ad un piccolo handicap: la carica sacrificale in esso contenuta, che ha il compito di garantire al sistema un’ottima proprietà anticorrosiva, influenza negativamente il suo profilo tossicologico. Il primer EZ-658-7300-010, infatti, secondo le attuali leggi che regolano l’etichettatura ed il trasporto delle sostanze pericolose, è considerato pericoloso per l’ambiente e deve viaggiare in regime ADR. I laboratori di Ricerca e Sviluppo ST, perciò, hanno studiato e realizzato un nuovo primer anticorrosivo non soggetto ad obblighi di etichettatura. Le proprietà anticorrosive di questo nuovo primer EY-658-7300-001, sono affidate ad una nuova innovativa carica che svolge la sua azione non attraverso un processo sacrificale bensì attraverso un efficiente “effetto barriera”. Le seguenti tabelle riportano l’esito dei test in nebbia salina effettuati in parallelo su provini verniciati con il primer EZ-658-7300-010 e con il nuovo EY-658-7300-001.

EZ-658-7300-010 + P2-858-9010-010 on Zinc Phosphate Pannel 5.000 hours of Neutral Salt Spray (ISO 9227)

EY-658-7300-001 + P2-858-9010-010 on Zinc Phosphate Pannel 5.000 hours of Neutral Salt Spray (ISO 9227)

Curing: Cycle 1st layer: EZ-658-7300-010 at 180 °C x 5 min - 2nd layer: P2-858-9010-010 at 180 °C x 20 min

Curing Cycle: 1st layer: EZ-658-7300-0101 at 180 °C x 5 min - 2nd layer: P2-858-9010-010 at 180 °C x 20 min

Table 1: Corrosion resistance of EY-658-7300-001 vs EZ-658-7300-010. Primers applied on Zinc Phosphate steel panels (Gardobond 26S/60/OC) overcoated with P2-858-9020-010 (ISO 9227 neutral). Primer Tested

1,000 hours

2,000 hours

3,000 hours

4,000 hours

5,000 hours

EY-658-7300-001

No blistering. No film detachment.

EZ-658-7300-010

No blistering. No film detachment.

24 JUNE 2011

by Paola Giraldo

EZ-658-7300-010 + P2-858-9010-010 on Iron Phosphate Pannel 2.000 hours of Neutral Salt Spray (ISO 9227)

EY-658-7300-001 + P2-858-9010-010 on Iron Phosphate Pannel 2.000 hours of Neutral Salt Spray (ISO 9227)

Curing: Cycle 1st layer: EZ-658-7300-010 at 180 °C x 5 min - 2nd layer: P2-858-9010-010 at 180 °C x 20 min

Curing: Cycle 1st layer: EZ-658-7300-0101 at 180 °C x 5 min - 2nd layer: P2-858-9010-010 at 180 °C x 20 min

Table 2: Corrosion resistance of EY-658-7300-001 vs EZ-658-7300-010. Primers applied on Iron Phosphate steel panels (GardobondWH/60/OC) overcoated with P2-858-9020-010 (ISO 9227 neutral). Primer Tested

500 hours

1,000 hours

EY-658-7300-001

No blistering. No film detachment.

EZ-658-7300-010

No blistering. No film detachment.

The corrosion resistance of the primer EY-658-7300-001 and the zinc primer EZ-658-7300-010 is almost the same. The appearance of the corrosion tests are shown in ﬁgures 1 and 2. For further information: www.stpowdercoatings.com

2,000 hours No blistering. Film detachment near the crosscut (3-6 mm) No blistering. Film detachment near the crosscut (1-8 mm)

La resistenza alla corrosione del primer EY-658-7300-001 è del tutto simile a quella del primer zincante EZ-658-7300-010. L’aspetto dei provini dopo I test di corrosione sono riportati in ﬁgura 1 e 2. Per maggiori informazioni: www.stpowdercoatings.com

Misure precise - in tutte le posizioni Perfette misure di spessore del rivestimento Il DUALSCOPE® MP0R non è solamente uno dei più piccoli apparecchi elettronici di misura dello spessore, ma è anche il primo con: - due display* LCD retroilluminati - un ampio display frontale e un display superiore - per una lettura delle misure dello spessore di rivestimento sicura e affidabile in tutte le posizioni, - radio trasmettitore integrato standard per il trasferimento delle misure online e offline direttamente a un computer, fino a una distanza di 10-20 metri. Il DUALSCOPE® MP0R misura lo spessore di - vernice, plastica, ossidazione anodica su tutti i materiali non magnetici come alluminio, rame, bronzo o acciai inox secondo il metodo delle correnti parassite secondo la norma DIN EN ISO 2360, - zinco, cromo, rame, vernice, plastica, su substrati ferro magnetici utilizzando il metodo magnetico secondo la norma DIN EN ISO 2178. Lo strumento riconosce automaticamente il materiale di base e seleziona il metodo di misura adeguato. * in attesa di brevetto

Helmut Fischer S.r.l., Tecnica di misura - 20128 Milano, Italy Tel. (+39) 02 255 26 26 - Fax (+39) 02 257 00 39 - E-Mail: italy@helmutfischer.com

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

POWDER COATINGS FOR ANTICORROSION

DUPONT™ ALESTA® ZEROZINC PRIMER – THE NEXT GENERATION POWDER COATING SYSTEM DuPont™ Alesta® ZeroZinc Primer – la nuova generazione di vernici in polvere

orrosion causes immense damage every year in many industry sectors. Therefore an advanced corrosion protection system offers great potential for cost savings to end users and can help to avoid finish problems for paint shops. With its new Alesta® ZeroZinc primer DuPont CoatingSolutions has developed an anti-corrosion powder coating system that combines high quality protection in the most severe climatic and environmental conditions with greater environmental safety. Due to the high cost to which corrosion of steel can lead, effective protection has become a competitive factor for paint shops. On the other hand, a high degree of environmental friendliness is required by the customers. The flaw in most existing technologies is that they are either highly protective or sustainable. The new Alesta® ZeroZinc from DuPont CoatingSolutions puts an end to this unsatisfactory situation. In combination with a correct substrate preparation, the use of this innovative anti-corrosion powder system can avoid frequent maintenance or premature replacement of otherwise serviceable parts. This results in significant cost savings for end users and a competitive advantage for paint shops.

a corrosione causa danni immensi ogni anno in molti settori industriali. Quindi sistemi avanzati di protezione dalla corrosione offrono grandi opportunità all’utilizzatore finale a livello di riduzione dei costi e contribuiscono a evitare problemi di finitura ai verniciatori conto terzi. Con il nuovo Alesta® ZeroZinc primer, DuPont CoatingSolutions ha sviluppato un sistema di vernici in polvere anticorrosive che combina una protezione di alta qualità nelle più severe condizioni climatiche e ambientali con una notevole sicurezza ambientale. A causa del costo elevato che può comportare la corrosione dell’acciaio, una protezione efficace è diventata un fattore competitivo per gli applicatori conto terzi. Dall’altro lato, i clienti richiedono un elevato grado di ecocompatibilità. Il difetto della maggior parte delle tecnologie esistenti è che esse sono o altamente protettive o sostenibili. Il nuovo primer Alesta® ZeroZinc di DuPont CoatingSolutions pone fine a questa situazione. Combinato con una preparazione superficiale corretta, l’utilizzo di questo innovativo sistema di vernici in polvere anticorrosive può evitare una manutenzione frequente o la sostituzione prematura di pezzi altrimenti utilizzabili. Il risultato è una riduzione significativi di costo per l’utilizzatore finale e un vantaggio competitivo per i terzisti.

Best-in-class properties for durable corrosion protection in all conditions

Proprietà migliori nella sua categoria per una protezione duratura dalla corrosione in tutte le condizioni

The Alesta® ZeroZinc new generation of zinc-free anti-corrosion epoxy primer has been developed to protect ferrous metals against corrosion in a wide range of environments. This ranges from the interior of heated buildings to the most aggressive external conditions, for example industrial areas with high levels of humidity and pollution. In the construction industry these environments are often classiﬁed from C1 to C5-I according to ISO 12944. The primer also has a remarkable resistance to chemicals. To achieve these characteristics the Alesta® ZeroZinc powder coating system is formulated using High Density Crosslinking (HDC) technology. On the one hand, this strengthens the barrier eﬀect of the

La nuova generazione di primer epossidici anticorrosivi privi di zinco Alesta® ZeroZinc è stata sviluppata per proteggere i metalli ferrosi contro la corrosione in un’ampia tipologia di ambienti: dall’interno di edifici riscaldati alle più aggressive condizioni esterne, ad esempio aree industriali con elevati livelli di umidità e inquinamento. Nell’industria delle costruzioni questi ambienti sono spesso classificati da C1 a C5-I secondo la normativa ISO 12944. Il primer possiede anche una notevole resistenza ai prodotti chimici. Per ottenere queste caratteristiche il sistema a polveri Alesta® ZeroZinc è formulato utilizzando una tecnologia di reticolazione ad alta densità (HDC). Da un lato, questo rafforza l’effetto barriera del

26 JUNE 2011

by Paola Giraldo

primer, to create a completely sealed coating that isolates the steel from its environment and provides durable corrosion protection even under the most severe conditions, for a period of at least 15 years. On the other hand, the protective layer features excellent ﬂexibility and impact resistance as well as outstanding adhesion properties.

primer, per creare una vernice completamente sigillata che isola l’acciaio dall’ambiente esterno e fornisce una protezione durevole dalla corrosione, anche nelle più severe condizioni, per un periodo di almeno 15 anni. Dall’altro lato, lo strato protettivo è caratterizzato da eccellente ﬂessibilità, resistenza all’impatto e adesione.

The environmentally friendly choice

Una scelta ecocompatibile

Conventional zinc based product formulations are commonly labelled as Xi: “irritant” and N: “dangerous for the environment”. Not so the new Alesta® ZeroZinc primer, this cutting edge solution doesn’t contain zinc or any heavy metals. Therefore it is the ideal product to satisfy the environmental legislation, which is demanding to replace the use of zinc by applicators in a very short term. The primer is also easy recyclabe.

Le formulazioni convenzionali a base di zinco sono comunemente etichettate come Xi: “irritante” e N: “pericoloso per l’ambiente”. Non è così per il nuovo primer Alesta® ZeroZinc: questa soluzione all’avanguardia non contiene zinco o altri metalli pesanti. Quindi è il prodotto ideale per soddisfare la legislazione ambientale, che sta richiedendo agli applicatori la sostituzione dello zinco in tempi molto brevi. Il primer è anche riciclabile.

Technical and economical advantages

Vantaggi tecnici ed economici

Besides its high level of corrosion protection and environmentalfriendliness Alesta® ZeroZinc primer displays a low density, which leads to easier application and recycling. Additionally it improves efficiency as more square meters per kilo can be coated. Due to the low curing temperature, of only 140°C and the short curing time (2 minutes), this new powder coating system enables energy savings and a higher throughput. The protective layer is without sanding or any other preparation easy overcoatable with powder and liquid topcoats, within 12 hours. Excellent topcoat flow and a smooth glossy finish are achieved by means of the very good hold-out of Alesta® ZeroZinc. Another asset of the zinc free powder coating primer is that it has less of the abrasiveness that leads to minor wear on equipment, e.g. Venturi, gun parts, electrodes, and so on.

Oltre all’elevato livello di protezione dalla corrosione e al basso impatto ambientale il primer Alesta® ZeroZinc mostra una bassa densità, che significa un’applicazione più semplice e la possibilità di riciclare il materiale. Inoltre migliora l’efficienza poichè consente la verniciatura di più metri quadrati per kg di prodotto. Grazie alla bassa temperatura di polimerizzazione, che è di soli 140°C, e al breve tempo di reticolazione (2 minuti), questo nuovo sistema a polveri consente di risparmiare energia, e rendimento maggiore. Lo strato protettivo è sovra-verniciabile entro 12 ore con una finitura liquida o a polveri senza ulteriore carteggiatura o altro tipo di preparazione. Una distensione eccellente della finitura e un aspetto liscio e brillante si ottengono attraverso una resistenza molto buona dell’Alesta® ZeroZinc. Un’altra risorsa di questo primer a polveri privo di zinco è la minor abrasività che conduce a un’usura inferiore di dispositivi quali Venturi, parti della pistola, elettrodi, e così via.

Wide range of applications

Ampia gamma di applicazioni

With its optimised properties Alesta® ZeroZinc is able to replace existing zinc-containing and zinc-free anti-corrosion primers. Whether it is in general construction such as metal structures, urban furniture and iron work or in the transportation industry for example industrial machinery, agriculture equipment, chassis, and so on – Alesta®ZeroZinc ﬁts all applications.

Con le sue proprietà ottimizzate Alesta® ZeroZinc è in grado di sostituire gli esistenti primer anticorrosivi contenenti – o privi di - zinco. Alesta®ZeroZinc si adatta a molte applicazioni, siano esse nell’industria generica delle costruzioni come strutture metalliche, arredo urbano o manufatti in ferro, o nell’industria dei trasporti – ad esempio macchinari industriali, macchine agricole, chassis, e così via.

About DuPont

DuPont

DuPont is a science-based products and services company. Founded in 1802, DuPont puts science to work by creating sustainable solutions essential to a better, safer, healthier life for people everywhere. Operating in more than 70 countries, DuPont oﬀers a wide range of innovative products and services for markets including agriculture and food; building and construction; communications; and transportation. DuPont™ and Alesta® are trade marks of DuPont. Fur further information: www.coatingsolutions.dupont.com

DuPont è un’azienda di prodotti e servizi guidati dalla scienza. Fondata nel 1802, DuPont pone la scienza al lavoro per creare soluzioni sostenibili, essenziali per una vita migliore, più sicura, più sana in tutto il mondo. Operando in oltre 70 paesi, DuPont oﬀere un’ampia gamma di prodotti innovative e servizi per i mercati agricolo e alimentare, edile e delle costruzioni, delle comunicazioni e dei trasporti. DuPont™ and Alesta® sono marchi registrati di DuPont. Per maggiori informazioni: www.coatingsolutions.dupont.com

27 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS BRAND - NEW

POWDER COATINGS FOR ANTICORROSION

TIGER DRYLAC ANTI-CORROSION POWDER COATING SYSTEM Sistema di rivestimento a polveri anticorrosive Tiger Drylac

Opening Photo: The stadium in Innsbruck (Austria) was coated with the following cycle: sandblasting, zinc-based primer, class I polyester finish. After 12 years, the look of the coating – even on large beams – is unchanged. Foto d’apertura: Lo stadio di Innsbruck (Austria) è stato rivestito con il seguente ciclo: sabbiatura, primer in polvere a base di zinco, finitura poliestere classe I. A distanza di 12 anni dal rivestimento superficiale l’aspetto estetico – anche su travi di grosse dimensioni – è invariato.

or the powder coating of steel for outdoor applications, Tiger Drylac Coatings has developed the two-coat system TIGER Shield, a cycle including the application of a powder primer and a powder top coat, able to provide an optimum protection against corrosion and a durable high quality appearance, replacing the traditional liquid cycles with three or more coats – with a consequent saving in terms of time of application and coating applied. TIGER Shield is a two-coat system including two diﬀerent cycles comprising a corrosion protection primer (the zinc-based TIGER Dryzinc® 69/90500 or zinc-free TIGER Dryprotective® 69/70111) and a UV resistant polyester top coat for architectural applications (Tiger Drylac® Serie 29 or Serie 68). The TIGER Shield system has shown high UV resistance and weathering resistance with both kind of top coats (table 1). Regarding the corrosion protection of this two-coat system, if

er il rivestimento in polvere dell’acciaio per esterni, TIGER Drylac Coatings ha messo a punto il sistema TIGER Shield a due mani, un ciclo che prevede l’applicazione di un primer e di una mano a finire in polvere, in grado di garantire una protezione ottimale dalla corrosione e un aspetto estetico di qualità e di lunga durata, sostituendo i tradizionali cicli liquidi a tre o più strati con un conseguente risparmio in termini di tempo di applicazione e prodotto verniciante applicato. TIGER Shield è un sistema a due mani che prevede due cicli, composti da un primer anticorrosivo (alternativamente TIGER Dryzinc® 69/90500, a base di zinco, o TIGER Dryprotective® 69/70111) e da una finitura poliestere resistente agli UV per applicazioni architettoniche (TIGER Drylac® Serie 29 o TIGER Drylac® Serie 68). Il sistema TIGER Shield ha mostrato resistenze molto elevate ai raggi UV e agli agenti atmosferici con entrambe le finiture (tabella 1).

28 JUNE 2011

by Paola Giraldo

Pretrattamento TEST TROPICALE secondo ISO 6270 • [H] TEST IN NEBBIA SALINA secondo ISO 9227 • [H] PROVA KESTERNICH secondo ISO 3231* • [DCII] TEST DELLA MALTA secondo ASTM C 207 e ASTM 3260 • Danni

Serie 29

Serie 68

TIGER SHIELD 2 MANI Fosfatazione Sabbiatura allo zinco 720 720 1440 1440 30 30 nessuno nessuno

Table 1: These values refers to 3.0 mm thick steel panels with a max. 160-180 µm thick coating in a two-coat system, with smooth and glossy top-coat.

Tabella 1: Questi valori di prova si riferiscono a lamiere di acciaio della spessore di 3 (mm) nella formazione a due strati con uno spessore complessivo di 160-180 (µm) e strato di copertura liscia e lucida.

* Moisture – climate alterate by adding SO2-OZS

* Acqua di condensa - clima alternato con l’aggiunta di SO2-OZS

the parts to be coated are pre-treated according to the proper practice (with zinc phosphating or blasting), the TIGER Shield system will yield protection against corrosion that meets the requirements of corrosion class C5-I long according to DIN EN ISO 12944 part 6. Table 2 and 3 show the results of a comparative testing between the TIGER Shield system using two diﬀerent kind of pre-treatment and the same top coat.

In merito alla resistenza alla corrosione di questo sistema a due mani, se il pretrattamento dei pezzi da verniciare, sabbiatura o fosfatazione allo zinco, è eseguito a regola d’arte, TIGER Shield assicura una protezione dalla corrosione che soddisfa i requisiti della classe C5-I lunga secondo la norma ISO 12944 parte 6. Le tabelle 2 e 3 riportano i dati comparativi di resistenza alla corrosione del sistema TIGER Shield con due pretrattamenti diversi e la medesima mano a ﬁnire.

Table 2: TIGER Shield (pre-treatment: zinc-phosphating) – Checked on hard, zinc phosphated steel panel 3.0 mm, with max. thickness of the two-coats between 160 and 180 µ and smooth glossy top coat. Hardening according to relevant curing parameters.

Tabella 2: TIGER Shield (pretrattamento: fosfatazione allo zinco) – prove eﬀettuate su lamierino di acciaio 3,0 mm pretrattato con fosfatazione allo zinco, spessore del rivestimento a due mani max. 160-180 µ e ﬁnitura liscia e brillante (indurimento secondo parametri di polimerizzazione).

test results

test methods

tested corrosion resistance

DIN EN ISO 12 944

suitable for the application in prestressed and highly fastened bolted connections

DIN 18 800 Part1

Dryzink 69/90500 + Dryprotector 69/70111 + TIGER Drylac® Series 29 TIGER Drylac® Series 29 C5 I long C5 I long IKS test report PB 300/62/00* IKS test report PB 300/61/00* unrestricted use for bolted connections ISL test report PB 10/00**

* Institute for corrosion Protection, Dresden, Germany

** Institute for Steel construction, Leipzig, Germany

Table 3: TIGER Shield (pre-treatment: blasting) – Checked on a 3.0 mm in gauge blasted, steel panel with max. thickness of the two-coats between 160 and 180 µ and smooth glossy top coat. Cure conditions according to the cure curves. test results

Tabella 3: TIGER Shield (pretrattamento: sabbiatura) – prove eﬀettuate su lamierino di acciaio 3,0 mm sabbiato, spessore del rivestimento a due mani max. 160-180 µ e ﬁnitura liscia e brillante (condizioni di polimerizzazione secondo curve di polimerizzazione).

test methods

tested corrosion resistance

DIN EN ISO 12 944

suitable for the application in prestressed and highly fastened bolted connections

DIN 18 800 Part1

Dryzink 69/90500 + Dryprotector 69/70111 + TIGER Drylac® Series 29 TIGER Drylac® Series 29 C5 I longI c5 I longI KS test report PB 300/64/00* KS test report PB 300/63/00* unrestricted use for bolted connections ISL test report PB 10/00**

* Institute for corrosion Protection, Dresden, Germany

Fur further information: www.tiger-coatings.com

** Institute for Steel construction, Leipzig, Germany

Per maggiori informazioni: www.tiger-coatings.com

29 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS HIGHLIGHT OF THE MONTH

Opening photo: a partial view of the Nuovo Pirellone, headquarter of the Lombardy Region in Milan. To the foreground you can see the tie-rod of the retaining structure coated with Elcrom protective coatings. Foto d’apertura: uno scorcio del Nuovo Pirellone, sede della Regione Lombardia nella città di Milano. Sono visibili in primo piano i tiranti della struttura protetti con i rivestimenti Elcrom

ITALIAN QUALITY FOR THE PROTECTION OF THE ON-SHORE CIVIL AND INDUSTRIAL INFRASTRUCTURE Qualità italiana per la protezione delle infrastrutture civili e industriali on-shore

ince 1973, Elcrom has been one of the lcrom è dal 1973 uno dei produttori italiani di riferiItalian leading manufacturers in the field of mento nel settore delle vernici per l’industria e l’antiindustrial and anti-corrosion paints. corrosione. c The story of Elcrom is the story of a dynamic La L storia di Elcrom è la storia di un’azienda dinamica e conand practical company, which has strongly creta, che ha creduto fortemente nella ricerca e nella spec believed in research and in the specialisation of cializzazione della propria offerta, qualificando il marchio c its offer, identifying its brand also through the anche attraverso l’omologazione dei suoi cicli anticorrosivi. a homologation of its anti-corrosion products. Nel N corso degli anni, l’azienda friulana ha abbandonato l’asOver the years, the Friulian company has ceased setto padronale in favore di una gestione manageriale e di s to be a family-owned company in favour of una u filosofia incentrata sull’instaurazione di un rapporto 1 a managerial leadership and of a philosophy molto stretto con il cliente, caratterizzato da un servizio imfocused on establishing a close relationship with Stefano Dell’Angelo, peccabile ed un’attenzione scrupolosa alle sue necessità. Elcrom’s sales manager. its customer, characterised by an impeccable Oggi, l’appartenenza a Junionfin, gruppo storico di aziende Stefano Dell’Angelo, service and a scrupulous attention to his needs. italiane attive nei settori delle vernici per industria ed edidirettore commerciale Elcrom. Today , the membership to the Junionfin, a longlizia, facente capo al Presidente Carlo Junghanns e in forte established group of Italian companies operating in the manufacturing espansione sia in Italia che all’estero, offre anche l’opportunità di sfrutof industrial and house paints, headed by the President Carlo tare sinergie con le aziende consociate, usufruire di strutture centralizzaJunghanns and rapidly expanding both in Italy and abroad, provides te all’avanguardia, proporre una gamma di prodotti ancora più ampia e an opportunity to exploit the synergy with the affiliated companies, disporre di capitali da destinare alla ricerca di nuove tecnologie. In partitake advantage of advanced centralised facilities, offer an even wider colare la sinergia con la consociata Arsonsisi, che produce vernici in pol-

30 JUNE 2011

Alessia Venturi, IPCM

Enel Power pipeline (Venamartello, AP, Italy). Cycle: high pressure water cleaning 400 bar; surface tolerant 768 ELCOBUILD ST (300µ) top coat 566 ELCOPUR BN E (50µ).

Enel Bussolengo Area – ﬂood control on Adige river (Ala Avio, TN, Italy). Cycle: SA 2½ sanding; organic primer 461 ELCOZINKDIEPOX (60µ); intermediate 775 EPOXY INT (200µ); top coat 566 ELCOPUR BN E (50µ).

Condotta Enel Power (Venamartello, AP). Ciclo: Idrolavaggio a 400 bar; surface tolerant 768 ELCOBUILD ST (300µ); ﬁnitura 566 ELCOPUR BN E (50µ). 2

range of products and have a capital to invest in the research of new technologies. In particular the synergy with the affiliated Arsonsisi, a powder coatings manufacturer, provides a global approach to protective coatings issues in the architectural and building fields. “The flexibility ensured by our size, our production systems and our integrated tinting system – Stefano Dell’Angelo (Fig. 1), Sales Manager, explains – allows us to keep some important competitive edges compared with the multinational companies working in our field. Establishing a collaborative relationship with the users, providing them both with a direct relation and with performing and reliable materials, allowed us to build great skills in the anti-corrosion protection of facilities and infrastructure”. The first homologations of the Elcrom products, given according to the specifications of Enel (Figs. 2 and 3) and Ferrovie dello Stato, have enabled the development of a good technological know-how used to approach new, different customers. “Elcrom is able to offer and provide anti-corrosion coating systems for the on-shore industrial and civil infrastructure, for all specific needs and requirements – Alessandra Bontempi, Technical Manager, explains. – To date, our choice to specialise in this field was motivated by our size, the resources available and the almost total dedication to the Italian market alone, which for the most part comprises and deals with this sector. As is well known, the economic impact of the corrosion phenomena is very high at both an industrial and civil level, and the choice of the painting products and systems is vital for the anti-corrosion protection of an object, for its durability as well as for the economic resources needed for its maintenance over time. There can be multiple factors coming into play in the choice of the most suitable system and that is why our approach is to define with the customer all the needs, conditions and possible limitations and subsequently, through a competent and professional technical assistance, to follow him and support him also during the execution and completion of work.” “The UNI EN ISO 12944-2:2001 standard, generally recognised in Europe, is our main reference – Stefano Dell’Angelo continues. – The wide range of solutions we can offer, differing in the nature of the products used and in the total thickness of the cycle, results from the application of the provisions of this international standard.”

Compartimento Enel Bussolengo Sbarramento sull’Adige (Ala Avio, TN). Ciclo: sabbiatura Sa 2½; zincante organico 461 ELCOZINKDIEPOX (60µ); intermedio 775 EPOXY INT (200µ); ﬁnitura 566 ELCOPUR BN E (50µ).

vere, consente un approcio globale alle problematiche di rivestimento protettivo nei settori dell’architettura e dell’edilizia complessa. “La flessibilità e l’elasticità garantite dalle nostre dimensioni, dai nostri sistemi produttivi e da un sistema tintometrico integrato - spiega Stefano Dell’Angelo (fig. 1), direttore commerciale – ci consentono di mantenere alcuni importanti vantaggi competitivi rispetto alle multinazionali del settore. Fare leva su un rapporto collaborativo con gli applicatori, garantendo loro un approccio diretto e forniture di materiali performanti ed affidabili, ci ha consentito di costruire un’ottima competenza nella protezione anticorrosiva di strutture ed infrastrutture”. Le prime omologazioni dei prodotti Elcrom, secondo le specifiche Enel (figg. 2 e 3) e Ferrovie dello Stato, hanno permesso lo sviluppo di un ottimo know-how tecnologico per approcciare anche committenti diversi. “Elcrom è in grado di proporre e fornire cicli di verniciatura anticorrosivi per infrastrutture industriali e civili on-shore, per tutte le specifiche necessità ed esigenze – spiega la d.ssa Alessandra Bontempi, responsabile tecnico – La scelta dell’azienda di specializzarsi in questo settore è stata dettata, fino ad oggi, dalle proprie dimensioni, dalle risorse a disposizione e dalla dedizione quasi totale al solo mercato italiano, che per la maggior parte comprende e tratta tali realtà. Come noto, l’impatto economico dei fenomeni corrosivi è molto elevato, sia a livello industriale che civile, e la scelta dei prodotti e del ciclo di verniciatura è fattore fondamentale al fine della protezione anticorrosiva del supporto, della sua durabilità e non ultimo delle risorse economiche per la sua manutenzione nel tempo. Molteplici possono essere le componenti che entrano in gioco nella scelta del ciclo più idoneo e per questo il nostro approccio è quello di definire con il cliente tutte le esigenze, le condizioni di contorno e le eventuali limitazioni; successivamente, attraverso un’assistenza tecnica competente ed esperta, seguirlo ed affiancarlo anche nelle fasi di esecuzione e completamento del lavoro”. “La norma UNI EN ISO 12944-2:2001, generalmente riconosciuta in Europa, costituisce la nostra linea guida – prosegue Stefano Dell’Angelo – L’ampio ventaglio di soluzioni che siamo in grado di proporre, diverse per natura dei prodotti utilizzati e per spessore totale di ciclo, è il risultato dell’applicazione di quanto disposto da questa normativa internazionale”.

31 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS HIGHLIGHT OF THE MONTH Protective coatings for every need

Rivestimenti protettivi per qualsiasi necessità

1. Lasting protection in rural areas The atmospheric corrosivity classes C1 (very low) and C2 (low), deﬁned by the ISO 12944 standard, refer to outdoor (mostly rural) areas with low pollution, or clean atmospheres inside buildings such as schools, hotels (Fig. 4), warehouses or sports facilities. Often, in these environments, the primary need for protection adds to the need for easy to apply, low maintenance coatings, able to ensure a good look over time. Thanks to their good performance, the traditional Elcrom systems, based on alkyd, chlorinated rubber and vinyl primers and ﬁnishes, with a total thickness of 80 to 160 microns and changeable depending on the required durability, are a suitable solution.

1. Protezione durevole in ambiente rurale Le classi di corrosività atmosferica C1 (molto bassa) e C2 (bassa), definite dalla norma ISO 12944, contemplano ambienti esterni con basso livello di inquinamento, soprattutto di tipo rurale, o atmosfere pulite all’interno di edifici; quali scuole, alberghi (fig. 4), depositi o locali sportivi. In questi contesti, spesso, all’esigenza primaria della protezione dei supporti si aggiunge anche la necessità di utilizzare prodotti vernicianti di facile applicabilità, manutenzionabilità ed in grado di garantire nel tempo un buon aspetto estetico. I cicli tradizionali Elcrom, a base di primer e finiture alchidici, al clorocaucciù e vinilici, con spessori totali da 80 a 160 micron, variabili in funzione della durabilità richiesta, rappresentano, per le buone prestazioni offerte, una soluzione idonea.

2. Complete, lasting protection in urban and industrial atmosphere The urban and industrial environments with limited pollution, the coastal areas with low salinity or the internal atmosphere of production sites with high humidity and limited pollution (breweries, dairies, food industries, etc.) belong to the corrosivity class C3 (medium). The Elcrom oﬀer for these applications involves both the use of medium or high solid epoxy primers, or in certain cases of zinc primers, and the use of epoxy or epoxy vinyl intermediates and of polyurethane, epoxy or chlorinated rubber ﬁnishes. These coating systems are therefore mostly based on two-components products, with a total thickness varying from 120 to 240 microns that can be achieved through the application of two or three coats.

2. Protezione totale e duratura in atmosfera urbana ed industriale Gli ambienti urbani ed industriali con modesto inquinamento, le aree costiere con bassa salinità o l’atmosfera interc na di locali di produzione con alta umidità e un modesto inquinamento (birrerie, caseiﬁci, industrie alimentari, ecc.) appartengono alla i classe di corrosività C3 (media). La proposta c Elcrom per questi impieghi prevede l’utilizzo di primer epossidici a medio o alto solido, o per p alcuni casi di primer zincanti, accompagnato a dall’impiego di intermedi epossidici o eposd si-vinilici e di ﬁniture di natura poliuretanica, s epossidica o al clorocaucciù. Si tratta quindi di e cicli c di verniciatura a base di prodotti per lo più bicomponenti, con spessori totali variabili dai 120 a 240 micron che possono essere raggiunti t con l’applicazione di due o tre mani.

3. High performance in severe environments 3. 3 Elevate prestazioni in ambienti severi Elcrom is able to offer a wide range of high Elcrom è in grado di offrire una vasta gamma performance painting products, designed di d prodotti vernicianti ad alte prestazioni, stu4 and developed over time with the aim of diata e sviluppata nel tempo con l’obiettivo di achieving high resistance also in particularly Hotel bulding in Jesolo, (VE, Italy). Cycle: ottenere elevate resistenze anche in ambienSa3 sanding; inorganic zinc coat ELCOZINCOSIL, harsh environments. Therefore, for the 75µ thick; intermediate 449 EPOXY INT HB, 120µ thick; ti particolarmente severi. Quindi, per il tratfinish with 512 ACRILFIN MIOX, 50µ thick. treatment of metal structures placed in tamento di strutture metalliche collocate in environments with corrosivity class C4 Struttura alberghiera a Iesolo (Ve). Ciclo di rivestimento: ambienti con classe di corrosività C4 (alta), ad (high), such as the industrial environments sabbiatura Sa 3; zincante inorganico ELCOZINCOSIL, esempio ambienti industriali caratterizzati da 75µ; intermedio 449 EPOXY INT HB, spessore 120µ; characterised by high pollution, the coastal finitura 512 ACRILFIN MIOX, spessore 50µ. elevato inquinamento, zone costiere con moareas with moderate salinity or the inside derata salinità o all’interno di impianti chimici of chemical plants and coastal sites, the company provides o cantieri costieri, l’azienda fornisce cicli di rivestimento con spessori coatings with a total thickness of 160 to 320 microns, based on totali compresi tra i 160 ed i 320 micron, basati su primer zincanti, sia both organic and inorganic zinc primers, epoxy intermediates with organici che inorganici, intermedi epossidici ad effetto barriera e finia barrier effect and polyurethane finishes which combine high ture poliuretaniche che coniugano alte resistenze agli agenti atmoresistances to weathering with an excellent look. sferici ed ottime prestazioni estetiche.

32 JUNE 2011

Alessia Venturi, IPCM

4. Maximum protection in extreme conditions For the anti-corrosion protection of steel in coastal areas with high salinity or industrial areas with a very aggressive atmosphere, falling in the corrosivity classes C5-I and C5-M (very high Industrial and very high Marine), the Elcrom offer includes systems with a substantial total thickness – between 200 and 500 microns – produced using primers with a high content of metallic zinc, epoxy and epoxy vinyl intermediates formulated using also micaceous iron oxides or aluminium flakes, in order to significantly increase the barrier effect and high thickness epoxy and polyurethane finishes which in some cases are matched with high performance epoxy, polyurethane or modified coatings, also for use underwater. These are very high performance protective systems, in terms of both corrosion resistance and durability of the treatment over time.

Some recent projects

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Aerial view of the rooﬁng of one of the buildings within the new Lombardy Region headquarters in Milan. Vista panoramica della copertura di uno degli ediﬁci del nuovo complesso sede della Regione Lombardia a Milano. 6

Particular of the joint of the retaining structure of the rooﬁng of the New Pirellone building in Milan.

4 Massima protezione in condizioni 4. eestreme P Per la protezione anticorrosiva dell’accciaio in aree costiere con alta salinità o aaree industriali con atmosfera molto aaggressiva, che ricadono nelle classi di ccorrosività C5-I e C5-M (molto alta Indusstriale e molto alta Marina), la proposta EElcrom comprende cicli con ragguardevvoli spessori totali compresi fra 200 e 500 micron, realizzati con primer ad ele5 vvato tenore di zinco metallico, intermedi eepossidici ed epossi-vinilici formulati impiegando anche ossidi di ferro micaceo p o scaglie di alluminio per aumentarne ssensibilmente l’effetto barriera, finiturre epossidiche e poliuretaniche ad alto sspessore, affiancati, in alcuni casi, da rivvestimenti speciali epossidici, poliuretanici o modificati ad elevatissime prestazioni, per impieghi anche in immersione. Si tratta di cicli protettivi con altissime performance, sia in termini di resistenza alla corrosività che di durabilità del trattamento nel tempo.

Alcuni progetti recenti

Dettaglio dell’attacco di un tirante di sostegno della copertura Elcrom collaborates with the most Elcrom collabora con i più importanti del Nuovo Pirellone a Milano. important customers from the fields of committenti nel settore delle strutture architectural structures, heavy carpentry and infrastructure. architettoniche, della carpenteria pesante e delle infrastrutture. NuThe Elcrom coatings have been used as an anti-corrosion protection in merose sono le opere di edilizia complessa e le infrastrutture, sia sul several complex building and infrastructure projects , both nationally territorio nazionale che internazionale, per la cui protezione anticorroand internationally. These include among others: siva sono stati utilizzati prodotti vernicianti Elcrom. Fra di essi, citiamo: • More London and Bishop Square projects, London (Great Britain) • Progetti More London e Bishop Square, Londra (Gran Bretagna) • Stadio Olimpico del Ghiaccio, Cortina d’Ampezzo (Belluno, Italy) • Stadio Olimpico del Ghiaccio, Cortina d’Ampezzo (Belluno) • Venezia Futura Laguna Palace project, Mestre (Venice, Italy) • Progetto Venezia Futura Laguna Palace, Mestre (Venezia) • New Vodafone seat, Lisbon (Portugal) • Nuova sede Vodafone, Lisbona (Portogallo) • Centro Congressi Autodromo, Vallelunga (Rome, Italy) • Centro Congressi Autodromo, Vallelunga (Roma) • Nuovo Pirellone, seat of the Lombardy Region, Milan, Italy (Figs. 5 and 6) • Nuovo Pirellone, sede della Regione Lombardia, Milano (figg. 5 e 6) For the near future, there is a will to complete the series of homologations Nel prossimo futuro c’è la volontà di completare le omologazioni e le and the national certifications for the field of infrastructure and, thanks to certificazioni nazionali nel settore delle infrastrutture e, grazie alla posthe possibility – given by the new owners – to expand into foreign markets, sibilità data dalla nuova proprietà di espandersi sui mercati esteri, lo svithe development of a full range of specific painting products for the heavy luppo di una gamma completa di prodotti vernicianti specifici per l’inchemical industry, the oil industry and the energy, off-shore and tank-lining dustria chimica pesante, l’industria petrolifera e dell’energia, l’off-shore sectors. The completion of its offer with products and solutions which ed il tank-lining. Il completamento della gamma con prodotti e solumeet also the International standards and specifications will therefore zioni rispondenti anche a specifiche e capitolati internazionali porterà make Elcrom able to confront and compete with the key sector groups quindi Elcrom a poter confrontarsi e competere con i principali gruppi and, at the same time, aware to have the resources and characteristics del settore, ma consapevole di avere i mezzi e le caratteristiche necesnecessary to be appreciated by both old and new customers. sarie per essere apprezzata dai vecchi e dai nuovi clienti.

33 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS FOCUS ON TECHNOLOGY CORROSION PROTECTION FOR CRUISE SHIPS Protezione contro la corrosione per le navi da crociera

hat allows for parts transportation speeds up to 6 m / min, blast cleaning results of SA3 and 15 µm coating thickness with a tolerance of +/- 3 µm? The answer to such extraordinary technical challenges is the Rösler RRB 42/6 preservation line. This integrated shot blasting and painting system is used for the treatment of steel plates and beams in the ship building industry. One of the leading manufacturers of cruise ships (who is also active in the field of offshore oil exploration) invested in a brand-new preservation line for the pretreatment of steel plates and beams. The customer chose the RRB 42/6 system from Rösler because it was specifically engineered to meet their stringent technical requirements.

elocità di movimentazione dei pezzi fino a 6 m/min, risultati di pulizia mediante granigliatura pari a SA 3 e uno spessore del rivestimento di 15 µm con una tolleranza di +/- 3 µm: la risposta a queste straordinarie sfide tecniche è la linea di conservazione RRB 42/6 Rösler. Questo sistema integrato di granigliatura e verniciatura è utilizzato nel settore della costruzione navale per trattare lastre e travi in acciaio. Quando uno dei maggiori produttori al mondo di navi da crociera, molto attivo anche nel campo dell’esplorazione petrolifera offshore, ha deciso di investire in una nuova linea di conservazione per il pre-trattamento di lastre e travi in acciaio, ha scelto il sistema RRB 42/6 di Rösler, progettato specificamente per rispondere ai suoi rigorosi requisiti tecnici.

Fully-automatic operation with process visualization

Lavorazione completamente automatica con visualizzazione del processo

The preservation line was designed as fully-automatic system that can be operated from a control centre 300 meters (985 feet) away. From there an operator selects the parts to be processed next. Per the instructions from the control centre, an automatic crane transfers the selected parts to the preservation line. Depending on the type of part, the PLC program controls parameters such as travel speed (between 1.5 [5 ft / min] and 6 m / min [20 ft / min]). The system adapts the part height and width and RPM of the blast turbines. Parts-specific process parameters, like transport speed, as well as temperature and humidity are monitored by light curtains, various sensors and cameras. The controls also allow complete process visualization.

Questa linea di conservazione è stata progettata come un sistema totalmente automatico gestibile da un centro di controllo a 300 metri (985 piedi) di distanza. Da qui, un operatore seleziona i pezzi da sottoporre al trattamento e il centro di controllo invia alla gru automatica il comando di trasferire i componenti scelti alla linea di conservazione. A seconda del tipo di componente, il programma PLC regola alcuni parametri, quali la velocità di movimentazione – tra 1,5 m/min (5 ft/min) e 6 m/min (20 ft/min) – l’adattamento dell’impianto all’altezza e larghezza dei pezzi in lavorazione e il numero di giri al minuto della turbina. I parametri di processo speciﬁci per ogni componente, come la velocità di movimentazione, ma anche la temperatura e l’umidità, sono monitorati da barriere fotoelettriche, sensori e telecamere. I controlli garantiscono anche la completa visualizzazione del processo.

Weatherproof parts transport system The steel plates with maximum dimensions of 20,000 x 3,500 x 50 mm (66 ft x 11 ft x 2 in) (LxWxH) and the beams with a height of up to 600 mm (24 in) are stored outside to the left and right of the building. This storage arrangement required the installation of two parts handling systems, including two lift tables (“lift&go”). The steel plates and beams are transported to the preservation line at speed of 20 m / min. Prior to being heated to a temperature of 40° C (104° F) with a tolerance of + / - 10% in the pre-heater, the parts pass through a brush-off/blow-off station at a pre-determined, partsspecific speed for the removal of sand, loose leaves and dirt from the parts surface.

Sistema di movimentazione delle parti resistente agli agenti atmosferici Le lastre di acciaio con dimensioni massime di 20.000 x 3.500 x 50 mm (66 ft x 11 ft x 2 in) (Lunghezza x Larghezza x Altezza) e le travi con un’altezza ﬁno a 600 mm (24 in) sono immagazzinate all’esterno, sulla destra e sulla sinistra dello stabilimento. Questo sistema di stoccaggio ha reso necessaria l’installazione di due sistemi di movimentazione separati, comprese due diverse pedane di sollevamento (“lift & go”). Poiché i due sistemi di movimentazione sono collocati all’esterno dell’ediﬁcio, sono stati rivestiti con 4 strati di vernice speciale, che li protegge dall’aria di mare, particolarmente aggressiva perché carica di sale. Le lastre e le travi di acciaio vengono trasportate alla linea di conservazione a una velocità di 20 m/min. Le

34 JUNE 2011

Rösler Oberﬂächentechnik GmbH, Untermerzbach, Germany

In this fully automatic preservation line, steel plates with dimensions of maximum 20,000 x 3,500 x 50 mm (66 ft x 11 ft x 2 in) (LxWxH) and the beams with a height of up to 600 mm (24 in) are blasted and primered. In questa linea di conservazione totalmente automatica vengono granigliate e pre-verniciate lastre in acciaio con dimensioni massime di 20.000 x 3.500 x 50 mm (Lunghezza x Larghezza x Altezza) e travi con un’altezza ﬁno a 600 mm.

High blast intensity ensures a surface cleanliness of up to SA 3 Regardless of whether the steel plates and beams (prior to entering the blast machine) have a surface condition corresponding to rust grade A, B, C or D in line with DIN ISO 8501-1:2007, the blast cleaning results must comply with SA 2, SA 2,5 or SA 3. To achieve this ambitious goal, the blast machine is equipped with eight EVO 38 blast turbines, with a power of 38 kW (51.67 HP) each and a blast media flow of up to 500 kg/min (1,102 lbs). The parts are blasted intensively from above and below. Behind the blast machine a second brush-off/blow-off station is installed to remove residual blast media and dust from the parts prior to painting. The blast turbines located below the blast chamber can be easily removed with a patented pull-out device. This not only facilitates the required maintenance work, but also reduces the depth of the required foundation pit.

parti passano a una velocità predeterminata, specifica per il singolo componente, attraverso una stazione di spazzolatura e soffiatura per rimuovere dalla loro superficie sabbia, foglie e sporcizia, e subito dopo vengono scaldate nel preriscaldatore a una temperatura di 40°C (104° F), con una tolleranza di +/- 10%.

L’elevata intensità di granigliatura garantisce una pulizia delle superfici fino a SA 3 A prescindere dalla condizione superficiale iniziale delle lastre e delle travi in acciaio (grado di ruggine A, B, C o D, secondo DIN ISO 8501-1:2007), il risultato finale di pulizia dopo granigliatura deve corrispondere a SA 2, SA 2,5 o SA 3: un traguardo ambizioso, per raggiungere il quale la granigliatrice è stata dotata di otto turbine EVO 38, ciascuna con una potenza di 38 kW (51,67 HP) e un flusso di graniglia fino a 500 kg/min (1.102 lbs). I componenti vengono granigliati intensamente sia dall’alto che dal basso. L’impianto di granigliatura, poi, è seguito da una seconda stazione di spazzolatura e

35 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS FOCUS ON TECHNOLOGY The latter is of special signiﬁcance in cases of a very shallow ground water level, because it helps reduce the foundation costs and aides in the integration of the complete system.

Economic paint process with a dual paint system In line with the requirements, the painting line contains two paint systems, each equipped with eight paint guns (4 each for the paint application on the upper and lower part surface). This allows the simultaneous coating of the steel plates and beams with a red or grey primer, depending on the downstream manufacturing stages (for example red/red, red/grey, etc.). at the same time, the Rösler engineers had to make sure that at the primer coating remained within the speciﬁed thickness of 15 µm with a maximum tolerance of + / - 3 µm. This light tolerance helped minimizee the usage of the solvent based primer and, therefore, resulted d in a signiﬁcant reduction of thee operating costs. The utilization of heat from the pre-heater was another important factor in the paint drying process. This allowed reducing the power of the paint drying system from 100kW (135.96 HP) down to 9 kW (12.24 HP).

soffiatura per rimuovere gli abrasivi e la polvere dai pezzi prima di verniciarli. Le turbine collocate sotto la camera di granigliatura possono essere rimosse facilmente con un dispositivo brevettato: questo facilita le eventuali operazioni di manutenzione e, contemporaneamente, riduce la profondità necessaria per le fondamenta dell’impianto. Quest’ultimo vantaggio è particolarmente significativo in caso di terreni con falda acquifera molto superficiale, poiché permette di ridurre i relativi costi e facilita l’integrazione del sistema nel suo complesso.

Processo di rivestimento conveniente con un doppio verniciatura sistema di vern

Eﬀective separation of the solvents

Coerentemente con i requisiti imposti, la linea di verniciatura include due diversi impianti, ciascuno dotato di otto pistole vernicianti (4 per verniciare la parte superiore e 4 per la parte inferiore del pezzi). In questo modo, è possibile rivestire contemporaneam mente le lastre e le travi di acciaio con prim mer rossi o grigi, a seconda delle fasi di lam vvorazione a valle (ad esempio, rosso/rosso, rosso/grigio, ecc). I tecnici progettisti Rösler ro dovevano anche assicurare che il primer rido manesse entro lo spessore desiderato: 15 µm m con una tolleranza massima di +/-3 µm. Queco sta tolleranza molto ristretta aiuta a minimizzare l’utilizzo di primer a base di solventi e, di zar conseguenza, a ridurre notevolmente i costi con operativi. ope Un altro importante fattore che contribuisce a diminuire i costi operativi è l’utilizzo del calore dim im proveniente dal preriscaldatore per il processo prov della vernice, che ha permesdi essiccamento e so di d ridurre la potenza del relativo impianto da 100 kW (135,96 HP) a soli 9 kW (12,24 HP).

2 To date, the ship building © Rösler Oberfläch and offshore industries entechnik GmbH must still use solvent based 2 paint systems. This requires an Efficace separazione dei solventi Effic The painting line contains two paint systems, each efficient solvent separation to A oggi, l’industria della costruzione navale e equipped with eight paint guns (4 each for the paint comply with the VOC guidelines application on the upper and lower part surface). This dell’offshore deve ancora utilizzare vernici a baallows the simultaneous coating of the steel plates and and regulations. Rösler has se di solventi. Questo richiede un efficiente sibeams with different primers. developed a patented, selfstema di separazione del solvente per adeguarsi La linea di verniciatura contiene due sistemi di cleaning, brush-type separator applicazione, ognuno dei quali dotato di 8 pistole (4 per alle linee guida e alle norme sui COV. A tale scol’applicazione sulla superficie superiore e 4 per quella that already removes most po, Rösler ha sviluppato un separatore a spazzole inferiore). Questo consente la verniciatura simultanea of the solvent loaded paint brevettato e autopulente che rimuove la maggior di lastre e travi di acciaio con fondi diversi. particles in the paint booth. parte delle particelle di vernice cariche di solvenFor the removal of the residual te già all’interno della cabina di verniciatura. Per paint particles in the paint booth, the exhaust air is first guided la rimozione delle particelle di vernice residue, l’aria di scarico viethrough a filter system and then passes through a thermal ne convogliata prima in un sistema di filtrazione e poi attraverso un afterburner. postcombustore termico.

36 JUNE 2011

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PROTECTIVE COATINGS

FOCUS ON TECHNOLOGY

ATMOSPHERIC-PRESSURE PLASMA ENSURES CORROSION RESISTANCE Il plasma a pressione atmosferica assicura resistenza alla corrosione

photo: Plasmatreat

What was previously only achievable in the vacuum chamber is now possible in-line under normal atmospheric pressure: The functional coating of aluminium by means of plasma. Ciò che prima era possibile ottenere solo nella camera in vuoto è ora possibile in linea a normale pressione atmosferica: il rivestimento funzionale di componenti in alluminio con il plasma.

hether for corrosion protection, as an adhesion agent prior to bonding, or for ease of surface cleaning – a newly developed method allows for selective coating of metal surfaces with diﬀerent functionalised layers based on atmosphericpressure plasma technology. Higher requirements on the corrosion resistance of, for example, bonded metallic components demand for innovative solutions. One of the global players from the subcontractors to the automotive industry was faced with the challenge of retroﬁtting an enhanced anticorrosive treatment for an aluminium component into an existing production line. The use of the atmospheric-pressure plasma coating process makes this possible.

he sia per la protezione dalla corrosione, come agente di adesione prima dell’incollaggio, o per facilitare la pulizia superficiale, un metodo sviluppato di recente consente di rivestire in modo selettivo superfici metalliche con differenti strati funzionalizzati, basati sulla tecnologia del plasma a pressione atmosferica. Requisiti più elevati di resistenza alla corrosione di, ad esempio, componenti metallici incollati richiedono soluzioni innovative. Uno degli attori principali del settore della subfornitura per l’industria automobilistica dovette affrontare la sfida di ammodernare un trattamento anticorrosivo potenziato per un componente di alluminio in una linea produttiva esistente. L’utilizzo del processo di rivestimento con plasma a pressione atmosferica lo ha reso possibile.

38 JUNE 2011

Inès A. Melamies, Blue Rondo International, Bad Honnef, Germany

Nanocoating at atmospheric pressure

Nanorivestimento a pressione atmosferica

Until just recently plasma polymerisation was a process that could Fino a poco tempo fa la polimerizzazione al plasma era un procesonly be carried out in vacuum. However, in close collaboration with so che poteva essere effettuato solamente in vuoto. Tuttavia, in the research institute Fraunhofer IFAM, Plasmatreat developed and stretta collaborazione con l’istituto di ricerca Fraunhofer IFAM, Plapatented a new technology allowing for a nanometer thick coating smatreat ha sviluppato e brevettato una nuova tecnologia in grado of material surfaces at di consentire un rivestimenatmospheric pressure (Fig. 1). to a pressione atmosferica It is only a few years ago con spessore nanometrithat this technique found co delle superfici dei mateits way into an industrial riali (fig. 1). È da pochi anni application for the very che questa tecnica ha trovafirst time. A special feature to applicazione industriale. of this process is its high Una delle peculiarità di quecost efficiency, since in sto processo è la sua elevata contrast with low-pressure efficienza in termini di costo, techniques, it does not dal momento che, rispetto require a low-pressure alle tecniche a bassa pres2 photo: Plasmatreat chamber. The principle sione, non richiede una of this method is based camera a bassa pressione. 2 on the fact that an Questa tecnologia si baUnder the microscope the area protected by the new method exhibits no sign organosilicon compound sa sulla miscelazione di un of corrosion even after direct exposure to the salt spray test for 96 hours. is admixed with the Al microscopio l’area protetta con il nuovo metodo non mostra alcun segno di corrosione composto organico-siliconianche dopo diretta esposizione al test di nebbia salina per 96 ore. atmospheric-pressure co con plasma a pressione plasma to produce atmosferica per produrre a layer. Due to the uno strato. Grazie all’eccihigh-energy excitation in the tazione ad alta energia nel plasma, this compound is plasma, questo composto si fragmented and deposited frammenta e si deposita sotas a vitreous layer on the toforma di strato vitreo sulsurface to be treated. The la superficie da trattare. La chemical composition can be composizione chimica può varied according to the type variare a seconda del tipo di of application to achieve the applicazione in modo da otbest possible results on the tenere i risultati migliori posvarious materials. sibili sui vari materiali. 3

Corrosion protection of aluminium

Protezione dalla corrosione dell’alluminio

Cross-section through an approx. 100 nm thick layer (50,000 times magnification Using this system, for Usare questo sistema, ad by scanning electron microscope). example, as a corrosion esempio, come protezione Intaglio a croce in uno strato di circa 100 nm di spessore (ingrandimento 50.000 volte protection for aluminium dalla corrosione di supercon microscopio elettronico a scansione). surfaces brings about a fici in alluminio, porta con number of advantages: sé una serie di vantaggi: riIn contrast with other coating techniques, it is suited for in-line spetto ad altre tecniche di rivestimento è adatto, da un lato all’utiuse on the one hand and for the solution of selective coating lizzo in linea, e dall’altro come soluzione a d esigenze di rivestimentasks on the other. The anticorrosive effect is particularly marked to selettivo. L’effetto anticorrosivo è particolarmente marcato sulle in aluminium alloys. The layer is capable of protecting aluminium leghe di alluminio. Lo strato depositato è in grado di proteggere l’alagainst direct salt spray (DIN 50021) for several days without luminio contro nebbia salina diretta (DIN 50021) per svariati giorni the visual appearance of the metal being affected. By means senza alcuna apparente ripercussione sul metallo. Attraverso il pla-

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PROTECTIVE COATINGS

FOCUS ON TECHNOLOGY

of plasma from a jet system, corrosion protection is applied without contact with the surface of the aluminium (Fig. 2). Since the new method operates under normal atmospheric pressure, it does not require a vacuum to deposit a layer. Another special features of the process are its environmental friendliness and its great flexibility: In particular the film thickness and the speed of the process can be matched in line with requirements to the anticorrosive effect needed (Fig. 3). Typical processing speeds vary from 5 to 30 m/min. Directly after application of the coating, the component can be processed further. The coating affords not only high resistance to corrosion but also a stable, peel-resistant substrate for adhesives and sealants. The process is furthermore very environmentally friendly and there is no need for disposal or treatment of chemicals.

sma applicato con un sistema a getto, la protezione anticorrosiva è applicata senza contatto con la superficie dell’alluminio (fig. 2). Dal momento che il nuovo metodo opera in pressione atmosferica normale, non richiede alcun vuoto per depositare lo strato. Un’altra peculiarità del processo è la sua eco-compatibilità e la sua grande flessibilità: in particolare, lo spessore del film e la velocità del processo possono essere accoppiati in linea con i requisiti anticorrosivi richiesti (fig. 3). Le velocità tipiche di processo variano da 5 a 30 m/min. Il pezzo può essere ulteriormente lavorato direttamente dopo l’applicazione del rivestimento. Il rivestimento fornisce non solo un’elevata resistenza alla corrosione ma costituisce anche un substrato stabile e resistente alla pelatura per adesivi e sigillanti. Il processo inoltre è a bassissimo impatto ambientale e non implica smaltimento o trattamento di prodotti chimici.

Plasma coating in the automotive sector

Rivestimento al plasma nel settore auto

The atmospheric plasma coating process described here was used for the ﬁrst time in an industrial application by TRW Automotive, world market leader in the development of integrated safety systems for the automotive industry. The company has employed the PlasmaPlus technique for applications with highest requirements for resistance against environmental conditions such as corrosion resistance, thermal resistance and splash water resistance, since early in 2007. The task was to reliably protect an aluminium pressure die cast motor pump housing for a power-assisted steering system against corrosion. These units are integral components of servo steering systems for a multitude of vehicles and subjected to high reliability requirements. The corrosion protection is achieved by selective in-line coating of the bonded joints on the metallic component surfaces with atmospheric-pressure plasma. The coating ensures greatest possible protection against penetration of moisture. In this way it can be safely avoided that microscopically small leaks occur causing corrosion and resulting in a short-circuit and failure of the power-assisted steering system. Coating with atmospheric-pressure plasma therefore assumes a key role here (Table).

Il processo di rivestimento al plasma qui descritto è stato utilizzato per la prima volta in un’applicazione industriale dalla TRW Automotive, leader mondiale nello sviluppo di sistemi di sicurezza integrati per l’industria automobilistica. Fin dall’inizio del 2007 l’azienda ha impiegato la tecnica PlasmaPlus per applicazioni che pongono i più alti requisiti di resistenza alle condizioni ambientali, quali resistenza alla corrosione, resistenza termica, resistenza agli spruzzi d’acqua. Il compito era proteggere in modo affidabile dalla corrosione l’alloggiamento di una pompa motorizzata in alluminio pressofuso per un meccanismo di servosterzo. Queste unità sono componenti integranti di meccanismi di servosterzo per una moltitudine di veicoli e hanno requisiti di alta affidabilità. La protezione dalla corrosione si ottiene con il rivestimento selettivo in linea con plasma a pressione atmosferica dei giunti saldati sulla superficie metallica dei pezzi. Il rivestimento assicura la maggior protezione possibile contro la penetrazione di umidità. In questo modo si può evitare senza problemi l’insorgenza di microscopiche crepe che portino alla corrosione e che risultino in un corto-circuito e successivo guasto del meccanismo del servosterzo. Il rivestimento con plasma a pressione atmosferica riveste quindi un ruolo fondamentale (Tabella).

SWAAT-Test Without corrosion protection Anticorrosion grease sprayed on Coating with PlasmaPlus® plasma

50 leak-free leak-free leak-free

Leak-proofness check by the salt spray (SWAAT) test: Green: Housing shows no leaks Red: Housing is leaky (corrosion on ﬂange with breakthrough towards the inside).

Test duration [hours] 250 500 leaky leaky leak-free leak-free leak-free leak-free

750 leaky leaky leak-free

Controllo di resistenza alla crepe con test di nebbia salina (SWAAT): In verde: l’alloggiamento non mostra crepe In rosso: l’alloggiamento è crepato (la corrosione è sulle ﬂange con avanzamento verso l’interno).

40 JUNE 2011

Inès A. Melamies, Blue Rondo International, Bad Honnef, Germany

Subsequent integration into the process chain

Successiva integrazione nel ﬂusso di processo

In new developments when all quality requirements Nelle installazioni nuove, quando tutti i requisiti di qualità are known, implementation with the aid of appropriate sono noti, l’implementazione con l’aiuto di fattori quali proinfluencing factors, such as design, process chain planning or gettazione, pianificazione del flusso produttivo, o misure ananticorrosion measures, etc. is achievable using commonly ticorrosive, ecc. si può ottenere utilizzando le soluzioni tecavailable technical solutions. Incomparably more difficult are niche già disponibili. È molto più difficile invece soddisfare le subsequently arising customer demands in projects already richieste dei clienti che sorgono successivamente, nell’ambiunder way with existing global process chains. In such cases to di progetti già in corso di realizzazione o con flussi di procommonly available technical solutions are frequently no duzione già esistenti. longer capable of integration or this can only be done by In tali casi le soluzioni tecniche comuni spesso non sono utimaking enormous changes in association with high investment li all’integrazione o quest’ultima può essere effettuata solo costs. Moreover, changes in production processes including realizzando enormi cambiamenti che richiedono grossi invereconstruction measures give rise to downtimes in production. stimenti di denaro. Inoltre, variazioni nei processi produttivi Nevertheless, due to new demands from a customer and che implicano parziali riedificazioni causano fermi impianto. renowned automotive Nonostante ciò, a seguimanufacturer, TRW to delle nuove richieste di decided in 2006 to un importante produttotake the challenge. The re di auto, TRW decise nel possibilities for protecting 2006 di accettare la sfida. a current TRW generation Le opzioni per proteggeC motor pump unit re dagli effetti ambientahaving an aluminium li le pompe motorizzate pressure diecast housing TRW generazione C con against environmental alloggiamento in allumieffects were limited to nio pressofuso erano limithe following options: tate: miglioramento del improvement of the materiale, anodizzaziomaterial, anodisation, ne, passivazione o rivestipassivation or plasma mento al plasma in bassa coating at low or pressione o a pressione atmospheric pressure. atmosferica. A: Improving the material, A: miglioramento del ma4 i.e. interfering with the teriale. Interferire con la Prior to plasma coating TRW motor pump housings are pre-cleaned with Openair quality of the aluminium qualità dell’alluminio rapplasma to a microfine level. material, is a dramatic presenta un cambiamento Prima del rivestimento al plasma gli alloggiamenti delle pompe motorizzate TRW change since this is also drammatico dal momento sono puliti molto bene con plasma Openair. typically accompanied che è tipicamente accomby other effects, such pagnato da altri effetti, as a decrease in tensile strength. This would have entailed quali diminuzione nella resistenza alla trazione. Questo implica completely new product validation involving great effort and la validazione completa del nuovo prodotto con notevoli sforzi costs. e costi. B: Much the same applies to the anodisation. The formation B: lo stesso vale per l’anodizzazione. La formazione del rivestiof the coating on the surface on which the principle of this mento su cui si basa questo metodo sfocia in cambiamenti simethod is based results in significant changes in dimensions gnificativi nelle dimensioni del pezzo e quindi impatta sul sisteand therefore in an impact on the fitting system. The lamellar ma di tolleranze. La struttura lamellare comporta anche rischi structure also carries risks with regard to contamination of di contaminazione del sistema idraulico dello sterzo e cambiathe hydraulic steering system and critical changes in friction at menti critici nell’attrito fra i giunti altamente sollecitati. L’anohighly stressed screwed joints. Anodisation, therefore, would dizzazione implicherebbe anch’essa, quindi, un’estesa validaalso make extensive product validation necessary. zione del prodotto.

41 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

FOCUS ON TECHNOLOGY

C: Passivation affords good protection against corrosion and has the advantage that no layer of appreciable thickness is formed. However, its heat resistance was not sufficient for the applications and internal production processes at TRW so that this method had to be excluded as well. D: The possibility of low-pressure plasma finally presumes some readiness to invest in corresponding plant technology. When there is requirement for high capacity and/or complicated component geometries, high investment costs may be necessary. All variants considered so far have one thing in common: they are highly cost-intensive and would have to be capable of integration into the process chain in such a way that quality control would lie in the responsibility of global suppliers. Subsequent quality control on finished components ready for delivery is very costly and considerably reduces the reliability of the process (see also the “Cost efficiency comparison”).

C: la passivazione fornisce una buona protezione contro la corrosione è ha il vantaggio di non formare alcuno strato di spessore apprezzabile. Tuttavia, la sua resistenza al calore non è sufficiente per le applicazioni e i processi produttivi interni alla TRW, quindi si è escluso anche questo metodo. D: l’opzione del plasma a bassa pressione, infine, presuppone un investimento in una tecnologia impiantistica corrispondente. Quando ci sono esigenze di elevata capacità produttiva e/o geometrie complesse dei pezzi, possono essere necessari investimenti elevati. Tutte le opzioni fin qui considerate hanno una cosa in comune: sono ad alto costo e la loro integrazione nel processo avrebbe dovuto essere fatta in modo che il controllo qualità fosse di responsabilità di fornitori globali. Il successivo controllo qualità sui pezzi finiti pronti per la consegna è molto costoso e riduce considerevolmente l’affidabilità del processo (vedere anche la comparazione dell’efficienza in termini di costo).

Conclusion

Conclusioni

Compared to other corrosion protection methods, the green atmospheric-pressure plasma coating process could be integrated into TRW’s final assembly with little expense and without disturbances in production. At the same time the process could be ideally incorporated into the in-house quality assurance processes (Fig. 4). ue to the possibility of applying plasma coatings selectively, critical areas remain unaffected so that new validations are not necessary. The low investment and maintenance costs are also of advantage. The low requirement for space and maintenance effort together with short cycle times were further criteria for the integration into the here described application.

Rispetto ad altri metodi di protezione dalla corrosione, è stato possibile integrare il processo “verde” di rivestimento con plasma atmosferico nella linea finale di assemblaggio delle TRW con una spesa contenuta e senza scomodare la produzione. Allo stesso tempo il processo ha potuto essere idealmente incorporato nei processi di assicurazione qualità interni (fig. 4). Grazie alla possibilità di applicare in modo selettivo il rivestimento al plasma, le aree critiche restano inalterate quindi non sono necessarie nuove validazioni di prodotto. Il ridotto investimento e i ridotti costi di manutenzione costituiscono un altro vantaggio. Infine, il poco spazio e la scarsa manutenzione richiesta insieme a tempi ciclo ridotti sono stati ulteriori criteri di integrazione nell’applicazione qui descritta.

At one glance Openair plasma offers TRW the following advantages: • • • • • • • • • • •

Highly efficient anticorrosion coating High resistance against environmental conditions New quality standards for the components Local application of the coating with no effect on critical areas Long-term stable adhesion of the adhesive Environmentally friendly process Little space required by the plasma installation Subsequent integration into the process chain Low maintenance effort Short cycle times No need for removing the coatings before the recycling process.

A prima vista Openair plasma offre a TRW i seguenti vantaggi: • • • • • • • • • • •

rivestimento anticorrosivo altamente efficiente elevata resistenza alle condizioni ambientali nuovi standard di qualità per i pezzi applicazione locale del rivestimento senza effetti sulle aree critiche adesione stabile a lungo termine dell’adesivo processo a basso impatto ambientale poco spazio richiesto dall’apparecchiatura al plasma integrazione nella catena produttiva bassa manutenzione tempi ciclo ridotti non è necessario rimuovere il rivestimento prima del riciclo.

42 JUNE 2011

Inès A. Melamies, Blue Rondo International, Bad Honnef, Germany

Cost-eﬀectiveness

Rapporto costo-eﬃcacia

Surface pretreatment and coating with Openair atmospheric-pressure plasma compared to low-pressure plasma and other methods: • Compared to low-pressure methods, the atmospheric-pressure plasma technology is far more efficient since the pre-treatment process does not require a costly low-pressure chamber and takes place in-line in the production line under normal air conditions. • Components treated at low pressure, i.e. in vacuum, are limited in size and number by the constraints of the required chamber. Production processes must be interrupted for pretreatment, and assembly is usually carried out manually. • The described atmospheric-pressure plasma technology is suitable for robotic and in-line applications without restriction. The system can be very easily integrated “inline” into new or already existing production lines. Production rates are increased by a significant multiple and the deployment of manpower is considerably reduced. • With low-pressure plasma neither cleaning processes for strip materials, as in the coil coating process, nor large-area pretreatment for adhesive bonding processes can be implemented. • Atmospheric-pressure plasma technology is compatible with the use of robots. • Chemical treatments require consumables and often leave behind residues that are difficult and very costly to dispose of. The Openair process completely replaces chemical methods used for fine pre-cleaning purposes. • Mechanical pretreatment methods (scoring) are very difficult to implement reliably and also operate with consumables. Atmospheric-pressure plasma technology is not suitable, however, when surfaces are not accessible to the atmospheric plasma beam due to very complex geometries or when the production approach is already designed for chamber-based processes.

Pretrattamento superficiale e rivestimento con plasma a pressione atmosferica Openair comparato con il plasma a bassa pressione e con altri metodi: • Rispetto ai metodi a bassa pressione, la tecnologia al plasma atmosferico è di gran lunga più efficiente dal momento che il processo di pretrattamento non richiede una costosa camera a bassa pressione e avviene in linea nella catena produttiva in condizioni atmosferiche normali. • I pezzi trattati a bassa pressione, ad esempio in vuoto, sono limitati nelle dimensioni e nel numero dai limiti stessi della camera necessaria al processo. I cicli produttivi devono essere interrotti per il pretrattamento e l’assemblaggio è solitamente eseguito manualmente. • La tecnologia del plasma a pressione atmosferica è adatta ad applicazioni con robot e in linea senza alcuna limitazione. Il sistema può essere facilmente integrato in linea all’interno di linee produttive nuove o pre-esistenti. I ritmi produttivi aumentano in modo significativo e l’impiego di manodopera si riduce in modo considerevole. • Con il plasma a bassa pressione non possono essere implementati nè i processi di pulizia per materiali a nastro, come il coil coating, né il pretrattamento di grosse aree per i processi di adesione. • La tecnologia del plasma a pressione atmosferica è compatibile con l’utilizzo di robot. • I trattamenti chimici richiedono consumabili e spesso lasciano reflui che richiedono uno smaltimento difficile e costoso. Il processo Openair sostituisce completamente i metodi chimici utilizzati per ottenere un’eccellente pulizia superficiale. • I metodi di pretrattamento meccanico sono difficili da implementare in modo affidabile e lavorano anch’essi con prodotti chimici. La tecnologia del plasma a pressione atmosferica non è adatta, comunque, quando le superfici non sono accessibili al raggio di plasma atmosferico a causa di geometrie molto complesse o quando la produzione è già settata per utilizzare processi basati su camera in vuoto.

43 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

CORROSION PROTECTION OF OFFSHORE WIND TURBINES - A CHALLENGE FOR THE STEEL BUILDER AND PAINT APPLICATOR Protezione anticorrosiva delle torri eoliche offshore - Una sfida per i produttori di acciaio e per gli applicatori

orrosion protection is always the last step during a production process. When a job is behind schedule, there is often pressure on the paint shop to make up for lost time by hastening its part of the production process. Trying to solve these time-related problems by compromising the painting process, however, can create an extremely costly situation. The cost of painting oﬀshore structures in a paint shop is 15 to 25 </m2 (depending on the setup of the workshop and the paint system). The cost of coating repair work performed on site, onshore (e.g., at a construction site) is approximately 5 to 10 times more. But, if due to premature failure of the corrosion protection, repair work must be done oﬀshore, the cost can increase to more than 1,000 </m2, more than 100 times the cost of doing the job in the paint shop (with all jobrelated costs accumulated). The moral here is: Whatever your

a protezione anticorrosiva è sempre l’ultima fase di un processo produttivo. Quando l’esecuzione di un opera viene ritardata, viene spesso fatta pressione sul cantiere, per recuperare il tempo perso, per accelerare la propria attività nel processo produttivo. Cercare di risolvere questi ritardi compromettendo la fase di applicazione delle pitture, tuttavia, può creare situazioni finanziarie pericolose. Il costo dell’applicazione delle pitture sulle strutture offshore in cantiere è inferiore da 15 a 25 volte/m2 (in base alla preparazione del cantiere e al ciclo di protezione). Il costo di un lavoro di ripristino del ciclo eseguito in loco, sulla terraferma (ad esempio nel luogo di edificazione) è da 5 a 10 volte maggiore. Se, per il prematuro decadimento del ciclo anticorrosivo, il lavoro deve essere effettuato offshore, il costo può aumentare fino a 1.000 volte/m2, rispetto alle 100 volte, se il lavoro viene effettuato in cantiere (comprensivo di tutti i costi). La morale è quindi: qualsiasi siano i tuoi problemi di tempo, essi non devono ricadere sull’applicatore!

44 JUNE 2011

Karsten Mühlberg, Hempel LTD, Köln, Germany

time problems may be, do not place them on the paint shop! Painting offshore is more expensive than painting onshore due to several factors, including the logistics of getting men and materials to the job site and the limited access to the structures created by offshore weather conditions. Correctly specifying and applying the protection system is important because the exposure environment is very severe. The main differences between onshore and offshore exposures are summarized below. • Onshore–generally cyclic dew/condensation with or without minor salinity and moderate exposure to sunlight, resulting in moderate corrosion at holidays, weak points, and damaged areas of the coating system. • Offshore–long-term exposure to humidity with high salinity, intensive influence of UV light, wave action and the presence of a splash zone area, and high corrosive stress give rise to dramatic, very fast corrosion at holidays, weak points, and damaged areas of the coating system. This difference in exposure severity is also reflected in the mass and thickness loss per unit surface of low-carbon steel and zinc in the first year of their unprotected exposure. For example, in Germany, the onshore corrosivity is evaluated as being about C3, according to ISO 12944 (Table 1). In addition, for splash zone areas, up to 500 µm1 thickness loss has been observed in the first year of service. You cannot, therefore, pay enough attention to the process of corrosion protection of offshore structures. The design and fabrication of steel used in wind turbine construction are also critical aspects of the corrosion protection of the steel. This article will discuss the various paint systems used on offshore wind turbines and also give guidance on minimizing potential problems related to the design and fabrication of the structure.

La pitturazione offshore è maggiormente dispendiosa rispetto a quella effettuata sulla terraferma a causa di una serie di fattori comprendenti l’aspetto logistico relativamente alla fornitura di materiali e mano d’opera in loco e ai problemi di accesso alle strutture dovuti alle condizioni atmosferiche offshore. Le corrette indicazioni ed applicazione di un ciclo protettivo sono importanti in quanto l’esposizione all’ambiente esterno è molto critica. Le principali differenze tra l’esposizione all’ambiente sulla terraferma e in mare sono riassunte di seguito: • Onshore (terraferma) – La formazione ciclica di umidità/condensa, non salina o poco salina e la modesta esposizione al sole conducono ad una moderata corrosione delle aree con fori, dei punti deboli e delle aree del ciclo protettivo danneggiate. • Offshore (in mare) – La lunga esposizione all’umidità con elevata concentrazione salina, l’azione dei raggi UV, il moto ondoso e la presenza di zone soggette all’impatto delle onde e all’aggressività degli elementi conducono ad una rapida e intensa corrosione delle aree con fori, dei punti deboli e delle aree del ciclo protettivo danneggiate. Questa differenza del grado di esposizione si riflette anche nella perdita di massa e di spessore per unità di superficie per gli acciai a basso tenore di carbonio e per lo zinco nel primo anno di servizio senza protezione. Ad esempio, in Germania, la corrosività sulla terraferma viene valutata C3, secondo lo standard ISO 12944 (Tabella 1). Inoltre, nelle aree sottoposte ad impatto, è stata osservata nel primo anno una diminuzione di spessore fino a 500 µm1. Non si può quindi non dedicare la giusta attenzione alla protezione contro la corrosione delle strutture offshore. La progettazione e la costruzione in acciaio delle torri eoliche sono anche aspetti critici della protezione dell’acciaio stesso contro la corrosione. Questo articolo esamina i vari cicli di protezione applicati sulle torri eoliche e fornisce utili indicazioni per minimizzare i potenziali problemi sia in fase di progettazione che in fase di costruzione della struttura.

Standards for Corrosion Protection Oﬀshore

Standard della protezione anticorrosiva oﬀshore

Today, corrosion protection of oﬀshore structures in Europe is regulated mainly by the following standards. • DIN EN ISO 12944: Corrosion protection of steel structures by protective paint systems • ISO 20340: Paints and varnishes – Performance requirements for protective paint systems for oﬀshore and related structures • NORSOK M 501: Surface preparation and protective coating Some companies, especially those in the gas and oil industry (Shell, BP, Total, Texaco, etc.), also have their own standards. A selection of the recommendations of the above mentioned standards for painting carbon steel are summarized in Tables 2 and 3. In addition, further recommendations are mentioned in the company standards for painting hot-dip galvanized and metallized surfaces.

Oggigiorno, la protezione anticorrosiva delle strutture offshore in Europa viene effettuata osservando i seguenti standard: • DIN EN ISO 12944: Protezione anticorrosiva delle strutture in acciaio con cicli protettivi di pitturazione • ISO 20340: Pitture e vernici – Requisiti dei cicli protettivi di pitturazione delle strutture offshore • NORSOK M 501: Preparazione delle superfici e applicazione dello strato protettivo di pittura Alcune compagnie, in particolare quelle del settore petrolchimico (Shell, BP, Total, Texaco, etc.), hanno i loro standard. Le tabelle 2 e 3 mostrano i requisiti standard per la pitturazione dell’acciaio al carbonio. Inoltre, i suddetti standard contengono anche i requisiti per la pitturazione delle lamiere zincate a caldo e delle lamiere metallizzate.

45 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

Protective Coating Systems Currently Used by the Oﬀshore Wind Energy Industry

Cicli protettivi correntemente utilizzati nell’industria delle torri eoliche

Since 1991, starting with the oﬀshore wind park Vindeby, more than 20 oﬀshore wind projects have been installed and successfully painted in Europe. The paint systems most commonly used to protect the various areas of these structures are described below.

Sin dal 1991, a cominciare dal parco eolico oﬀshore Vindeby, sono stati installati e protetti con successo in Europa più di 20 parchi eolici. I cicli di pitturazione più comunemente utilizzati per proteggere le varie aree di queste strutture sono descritti sotto.

Exterior Atmospheric Corrosion Protection The majority of steel towers for wind turbines located offshore are metallized and painted on their outer surfaces. Inside the towers, only pure ure paint systems are typicallyy used, except for the lowerr part where some specificationss call for metallization plus paint. nt. • Metallization (e.g. Zn/Al,l, 85/15) 60-100 µm • Epoxy paint 2 coats 100-120 µm (including flash coat) • Polyurethane paint 50-80 µm However, due to the demands for less time spent on painting, cost reduction, and good experience over years with paint systems, wind turbine structures may be metallized less often. More and more, high quality paint systems without metallizing (according to DIN EN ISO 12944, C5- Marine), at 320 µm dry film thickness (dft) for external protection, are going to be used. An example of such a paint system is an epoxy zinc dust primer applied ap ed at 60 µm dft; an epoxy midcoat at 200 µm; and a polyurethane topcoat at 60 µm. Inside of steel towers, paint systems at 240 µm dft (C4) are going to be used. For example: epoxy zinc dust primer at 60 µm; epoxy paint at 180 µm; and another coating system used: epoxy zinc dust primer at 60 µm; epoxy midcoat at 120 µm; and a polyurethane topcoat at 60 µm.

Protezione esterna contro la corrosione atmosferica La maggior parte delle torri eoliche offshore in acciaio vengono sottoposte a metallizzazione e rivestite nella parte esterna. All’interno, vengono applicati tipici cicli di pitturazione puri, tranne nella parte inferiore, ove la pitturazione viene effettuata dopo la metallizzazione. • Metallizzazione (ad es. Zn/Al, 85/15) 60-100 µm • 2 mani di pittura epossidica a 100-120 µm (compreso il flash coat) • Pittura poliuretanica a 5080 µm. Tuttavia, a causa della riduzione dei tempi richiesti per la pitturazione, della riduzione dei costi e in base all’esperienza acquisita negli anni con i cicli di pitturazione, le strutture delle torri eoliche possono essere metallizzate meno frequentemente. Si utilizzano maggiormente cicli di pitturazione di elevata qualità, che non richiedono la metallizzazione (secondo lo standard DIN EN ISO 12944, C5- Marina) e vengono applicati come protezione esterna allo spessore di film secco di 320 µm. Un esempio di tale ciclo protettivo è costituito da un fondo di zincante epossidico applicato allo spessore secco di 60 µm, una mano intermedia epossidica applicata allo spessore secco di 200 µm e una finitura poliuretanica applicata allo spessore secco di 60 µm. Internamente, le torri metalliche sono pitturate con cicli allo spessore a secco di 240 µm (C4). Ad esempio, una mano di fondo zincante epossidico a 60 µm, una mano di epossidico a 180 µm, oppure una mano di fondo zincante epossidico a 60 µm, una mano epossidica intermedia a 120 µm e una finitura poliuretanica a 60 µm.

46 JUNE 2011

Karsten Mühlberg, Hempel LTD, Köln, Germany

Table 1: Severity of Corrosion According to Corrosivity Category

Tabella 1: Grado di esposizione alla corrosione in base alla relativa Categoria di aggressività atmosferica Mass/thickness loss in the first year Mass loss Thickness loss 320 500 320 >280 >350

Corrosivity category acc. to DIN EN ISO 12944 3-5 2 4-5 min. 3 min. 3

ONSHORE, e.g. C3, urban and industrial atmospheres, coastal areas with low salinity. Typical location for an onshore wind turbine. OFFSHORE, C5-Marine, coastal, and offshore areas with high salinity.

Table 2: Atmospheric Exposure

Tabella 2: Esposizione atmosferica

Norm/Standard

Prime coat EP, PUR EP, PUR EP, PUR (zinc rich) EP (zinc rich) EP EP (zinc rich) EP

DIN EN ISO 12944 C5-Marine, high ISO 20340, C5-Marine, high NORSOK M 501

3-5 2 4-5 min. 3 min. 3 min. 3 min. 2

Table 3: Under Water and Splash Zone Areas Norm/Standard DIN EN ISO 12944 Im2, high, (splash zone not described) ISO 20340, Im2, high, splash zone NORSOK M 501

Total dry film thickness in μm

Number of layers 320 500 320 >280 >350 >280 >1000

Tabella 3: Aree immerse e splash zone Prime coat

Total dry film thickness in μm

Number of layers

EP (zinc rich) EP, PUR EP EP, PUR (zinc rich) EP, PUR EP

3-5 1-3 1 min. 3 min. 3 min. 2

540 600 800 >450 >450 >600

min. 2

min. 350*

* The coating system shall always be used in combination with cathodic protection

* Il ciclo di rivestimento deve sempre essere utilizzato con la protezione catodica.

Notes for Tables 2 and 3

Note per le tabelle 2 e 3

• EP–Epoxy resin • PUR–Polyurethane resin • Zinc rich–Zinc-rich primer as deﬁned in ISO 12944-5:2007, Sub clause 5.2 (minimum 80% by mass of zinc dust in the non-volatile part of the paint). The zinc dust pigment shall conform to ISO 3549 • C5-Marine, Im2 high–Corrosivity categories according to ISO 12944, high: time period until ﬁrst maintenance, more than 15 years.

• EP–Resina epossidica • PUR–Resina poliuretanica • Alto contenuto di zinco - Primer ad elevato contenuto di zinco come descritto nell‘ISO 12944-5:2007, Sottoclausola 5.2 (massa minima 80% di polveri di zinco nella parte non volatile della pittura). Il pigmento di polvere di zinco deve essere conforme all‘ISO 3549 • C5-Marina, Im2 alta–Categoria di corrosività secondo l‘ISO 12944, alta: durabilità oltre i 15 anni.

Day 1

Day 2 UV/condensation - ISO 11507

Day 3

Day 4

Day 5 Salt spray - ISO 9227

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Day 6

Day 7 Low-temp. exposure at (-20±2) °C

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

Immersion and Splash Zone Corrosion Protection Up until now, the foundation structures of wind turbines have mainly been monopile construction, although jackets, tripods, and tri-piles have also been used for construction. The following coating systems have most commonly been used on such windfarms as Kentish Flat, Egmond aan Zee, Barrow, Q7, Fino II, Fino 3, Alpha Vetus, and Bard Oﬀshore I. • For external (immersion and splash zone) use: specialized epoxy coating, 2 to 3 coats, each at 200-250 µm*; polyurethane topcoat at 50-70 µm; specialized epoxy coating, 2 coats at 500 µm*; and polyurethane topcoat 50-70 µm. • For permanently immersed areas: epoxy coating, 2 coats at 200- 250 µm* • For foundation structures insides (not air tight closed): epoxy coating, 2 coats, each at 200-250 µm are normally used. * The epoxy and specialized epoxy coatings above, depending on the design of the relevant structure, must be compatible with Impressed Current Cathodic Protection.

Protezione anticorrosiva delle aree immerse e soggette a spruzzi Fino ad oggi, le strutture dei basamenti delle torri eoliche erano principalmente costruzioni del tipo a monopalo, anche se sono stati usati basamenti a jackets, a treppiede e a tre piloni. Per i campi Kentish Flat, Egmond aan Zee, Barrow, Q7, Fino II, Fino 3, Alpha Vetus, e Bard Offshore I vennero più comunemente applicati i seguenti cicli di pitturazione. • Per le superfici esterne (aree immerse e splash zone): rivestimenti epossidici speciali a 2 o 3 mani, ciascuna allo spessore di 200-250 µm*; finitura poliuretanica a 50-70 µm; rivestimenti epossidici speciali a 2 mani da 500 µm*; finitura poliuretanica a 50-70 µm. Per la superfici permanentemente immerse: rivestimenti epossidici, 2 mani a 200-250 µm* • Per gli interni delle strutture dei basamenti (non a tenuta stagna): si utilizzano normalmente rivestimenti epossidici, 2 mani a 200-250 µm per mano. * I rivestimenti epossidici indicati sopra, in base al tipo di progetto, devono essere compatibili con la protezione catodica a correnti impresse.

Qualification of Paint Systems Paint systems to be used for offshore corrosion protection should be qualified by external testing according to the following. • EN ISO 12944, part 6, Corrosivity categories C5-Marine and Im2 (durability high, > 15 years) • ISO 20340, C5-Marine, Im2, tidal and splash zone and NORSOK M 501, coating systems 1 and 7. The tests include the exposure of painted test panels to over 4,200 hours of different stresses such as UV–light, condensation, salt spray, and freezing (Fig. 1). Further tests include immersion in seawater (ISO 2812-2) and cathodic disbonding (ISO 15711:2003, method A), also for a time period of 4,200 hours.

Qualificazione dei cicli di pitturazione I cicli di pitturazione utilizzabili per la protezione anticorrosiva offshore dovrebbe essere corredati da prove eseguite da laboratori esterni per: • EN ISO 12944, parte 6, Categorie di corrosività C5-Marina e Im2 (alta durabilità > 15 anni) • ISO 20340, C5-Marina, Im2, splash zone e area soggetta a marea e NORSOK M 501, cicli di pitturazione 1 e 7. Le prove comprendono l’esposizione di pannelli verniciati sottoposti a diverse situazioni atmosferiche come i raggi UV, la condensa, la nebbia salina e il ghiaccio per più di 4.200 ore (fig. 1). Ulteriori prove comprendono l’immersione in acqua marina (ISO 2812-2) e lo scollamento catodico (ISO 15711:2003, metodo A), sempre per un periodo di 4.200 ore.

What Is Decisive for Successful Corrosion Protection?

A che cosa è dovuto la riuscita di un ciclo anticorrosivo?

Is a qualified coating system a guarantee for successful corrosion protection? The answer is short and simple: NO. Certificates and approvals are often overestimated. Why? The EN ISO 12944, part 5 (German issue) lists 9 factors that are decisive for the durability of a coating system. The coating system itself is only one of them. The most important factors are: • design of the structure, access possibilities; • design of edges and weld seams; • workmanship of the applicator; • condition of the steel before surface preparation; and • exposure of the paint system immediately after completing application.

Un ciclo di pitturazione di qualità è una garanzia della riuscita di una protezione anticorrosiva? La risposta è breve e semplice: NO. A volte le certiﬁcazioni e le omologazioni sono sovrastimate. Per quale ragione? L‘EN ISO 12944, parte 5 (edizione tedesca) elenca 9 fattori decisivi per la durabilità di un ciclo protettivo. Il ciclo di pitturazione stesso è solo uno di questi fattori. I fattori più importanti sono: • progetto della struttura, possibilità di accesso; • aspetto degli spigoli e dei cordoni di saldatura; • abilità dell‘applicatore; • condizioni della lamiera di acciaio prima della preparazione superﬁciale ed • esposizione del ciclo protettivo immediatamente dopo il completamento dell‘applicazione.

48 JUNE 2011

Karsten Mühlberg, Hempel LTD, Köln, Germany

Areas diﬃcult to paint thoroughly. Photos on pags. 49-55 courtesy of the author. Aree diﬃcili da trattare. Foto alle pagg. 49-55 gentile concessione dell‘autore.

Norm/Standard Faulty coating material Wrong specification Changes environmental conditions Faulty processing/wrong application

1983 – 1990 without ISO 9000 2% 19% 11% 68%

1990 – 2000 with ISO 9000 2% 41% 11% 48%

Faulty processing/wrong application Planning Galvanic Elements Microbiological Reasons Various

43% 14% 20% 7% 16%

This is also reﬂected in the failure statistics shown in Tables 4 and 5. As seen in Tables 4 and 5, the paint system itself is very seldom the reason for premature failure of the corrosion protection. That is because the paint industry is mainly supplying “halfproducts,” i.e., two or more component reactive resins. It is the applicator who, by doing his job, creates a chemically new substance that in the end provides the corrosion protection. Failure can occur during this process if correct mixing of the components, at the right temperature, in the right time, and the correct application of the mixture onto correctly prepared surfaces are not carried out. That is also why permanent quality control and supervision by qualiﬁed people is of utmost importance. But before the applicator starts his job, the steel builder has to provide a structure that is suited to be painted successfully. It is like a law of nature that corrosion will always start at edges and weld seams—and this is where the responsibility of the steel builder begins. Some decisive and key points are discussed below.

Table 4: Damage Analysis of 120 Cases2 Tabella 4: Analisi dei danni su 120 Casi2

Table 5: Damage Analysis, Hydraulic Steel Works, Germany3 Tabella 5: Analisi dei danni, attrezzature idrauliche metalliche, Germania3

La dimostrazione fa riferimento anche alle statistiche degli insuccessi di cui alle Tabelle 4 e 5. Come descritto nelle Tabelle 4 e 5, il ciclo di pitturazione stesso è raramente il responsabile di un prematuro insuccesso di una protezione anticorrosiva. Questo si verifica perché l’industria di produzione delle vernici fornisce principalmente “mezzi-prodotti“, cioè composti resinosi reattivi a due o tre componenti. E‘ l’applicatore quindi, che nell’espletamento del suo lavoro, crea nuove sostanze chimiche che alla fine forniscono una protezione contro la corrosione. L’insuccesso si verifica a questo punto, se si effettua una errata miscelazione dei componenti, alla giusta temperatura e al momento opportuno e una inadeguata applicazione della miscela su superfici debitamente preparate. Ecco perchè risulta importante in questa fase un controllo continuo della qualità e la supervisione da parte di personale qualificato. Prima che l’applicatore inizi il suo lavoro, il produttore delle strutture in acciaio deve mettere a disposizione un manufatto verniciabile. E‘ una legge della natura: la corrosione inizia dai bordi e dalle saldature ed è qui che inizia la responsabilità del produttore. Si discutono a questo punto fattori chiave e decisivi, come citato in seguito.

49 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS Design Considerations Coatings can protect only accessible surfaces. This fact is often neglected in design. EN ISO 12944, part 3, Design Considerations, includes the following recommendations. • Annex A: Typical distances required for tools in corrosion protection work. • Annex B: Recommended minimum dimensions of openings for access to confined areas. • Annex C: Minimum dimensions for narrow spaces between surfaces. • Annex D: Design features that may be used to avoid deposits accumulating or water being trapped. Construction designs that create insufficient access for painting, such as those shown in the photographs in Fig. 2, should be avoided. During the fabrication of an offshore steel structure, the recommendations of ISO 8501, part 3 (preparation grades of welds, edges, and other areas with surface imperfections) should also be considered. The content of this relatively new standard first addresses the steel builder, not the painter. In writing and with pictures, it gives recommendations about how the condition of the steel surface has to be if paints have to be applied later on for long-term corrosion protection. This standard does not appear to be well known at engineering offices and steel construction companies. Examples from this standard are given in Fig. 3. For offshore structures, preparation grades P2 or P3 should be specified, depending

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“Reproduced with the kind permission of ISO Central Secretariat from ISO 8501- 3:2006, Preparation of steel substrates before application of paints and related products - Visual assessment of surface cleanliness - Part 3: Preparation grades of welds, edges, and other areas with surface imperfections.” “Riprodotta per gentile concessione dell‘ISO Central Secretariat dallo standard ISO 8501- 3:2006, Preparazione del substrato metallico prima dell’applicazione delle pitture e relativi prodotti – Valutazione visiva della pulizia superﬁciale - Parte 3: Gradi di preparazione delle saldature, dei bordi e altre aree con imperfezioni superﬁciali.”

50 JUNE 2011

Considerazioni sul progetto Le pitture possono proteggere solo le superfici accessibili. Questo aspetto viene spesso dimenticato nella fase di progettazione. L‘EN ISO 12944, parte 3, dà le seguenti raccomandazioni. • Allegato A: Distanze tipiche per l‘attrezzatura necessaria all’esecuzione della protezione anticorrosiva • Allegato B: Dimensioni minime delle aperture di accesso alle aree limitate • Allegato C: Dimensioni minime delle aree limitate tra le superfici • Allegato D: Caratteristiche di progettazione utilizzabili per evitare accumulo di depositi e di acque Progetti di strutture con accessi insufficienti per la pitturazione, come quelli illustrati nelle foto alla fig. 2, devono essere evitati. Durante l’assemblaggio di una struttura metallica offshore, vanno considerate anche le raccomandazioni espresse nella ISO 8501, parte 3 (gradi di preparazione delle saldature, dei bordi e altre aree con imperfezioni in superficie). Il contenuto di questo standard relativamente nuovo è rivolto in primo luogo a chi assembla le strutture metalliche e non all’applicatore delle pitture. I suggerimenti scritti e le figure illustrano come dovrebbero essere le superfici metalliche se l’applicazione delle pitture per la protezione anticorrosiva a lungo termine contro la corrosione viene effettuata in un secondo tempo. Questo standard non sembra essere particolarmente noto alle società ingegneristiche e ai costruttori. Esempi di questo standard sono illustrati nella fig. 3. Per le strutture offshore occorre specificare i gradi di preparazione P2 o P3, secondo i dettagli della struttura. Preparazioni delle superfici metalliche come quelle illustrate nella fig. 4 vanno evitate, o rifatte. I pallini di sal-

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Poor edge/weld ﬁnishes. Finiture grossolane dei bordi/delle saldature.

of the relevant details of the structure. Steel surfaces such as those shown in Fig. 4 should be avoided, or they will have to be corrected. Weld spatters must be removed completely; laminations, sharp edges, and thermally cut edges must also be removed by grinding (min. 2mm radius). This should mainly be done by the steel builder! Pores are often found, particularly on welds (Fig. 5), and inspectors are often asked if pores can be filled up with paint. Pores should never be filled with paint or filler. The steel builder has to repair them, according to the demands of EN ISO 5813, weld quality B. Some of the pictures in Fig. 5 even show the first signs of corrosion in the pores. The correct design of weld seam is extremely important for successful corrosion protection. In general, handmade weld seams on offshore structures generally always need to be ground before they can be painted successfully. Again, the steel builder is responsible. Figure 6 shows examples of unacceptable weld seams. Poor weld seam design will cause steel to corrode quickly. The photographs in Fig. 7, taken from offshore structures, show the weld seams exposed to the sea only for some weeks or months. Insufficient application of the paint system (no stripe coating) was also reason for this premature failure. It is often helpful to have something to show to the welder to clarify what is meant by the right design for corrosion protection of a weld seam. The NACE Standard RP 0178 (Fabrication Details, Surface Finish Requirements and Proper Design Considerations for Tanks and Vessels to be Lined for Immersion Service. Visual Comparator- Surface Finishing of Welds), for example, can be used for this. RP 0178 gives photographic examples of the front and back sides of good and bad weld seams. And last but not least, the steel builder has to be careful about the condition of the carbon steel to be used to build an offshore structure. Unpainted steel

datura devono essere rimossi completamente; delaminazioni, bordi taglienti e segni di tagli termici vanno eliminati mediante molatura (raggio min. 2mm). Questa preparazione deve essere effettuata principalmente dal costruttore! Spesso si rileva la presenza di pori, in particolare lungo i cordoni di saldatura (fig. 5), e viene chiesto agli ispettori se tali pori possono essere ricoperti con la pittura. I pori non devono essere mai stuccati o ricoperti dalle pitture. Il costruttore deve eliminarli secondo lo standard EN ISO 5813, qualità di saldatura B. Alcune illustrazioni di cui alla fig.5 mostrano persino segni di corrosione nei pori. L’andamento corretto di un cordone di saldatura è molto importante per garantire l’efficacia di una protezione anticorrosiva. In generale, i cordoni di saldature manuali sulle strutture offshore vanno generalmente molati prima della pitturazione. Ancora una volta, è il costruttore che deve provvedere. La fig. 6 illustra esempi di cordoni di saldatura inaccettabili. Un cordone di saldatura eseguito male causerà una prematura corrosione. Le foto di cui alla fig. 7, riprese su una struttura offshore, mostrano cordoni di saldatura esposti per alcune settimane o mesi al salino. Una insufficiente applicazione del ciclo di pitturazione (senza stripe-coat) è anche la causa del prematuro decadimento della protezione. Molto spesso, è utile avere qualche esempio da mostrare a chi effettua la saldatura, per illustrare cosa significa una corretta esecuzione di un cordone di saldatura dal punto di vista della protezione anticorrosiva. Ad esempio, lo standard NACE RP 0178 (Dettagli di fabbricazione, requisiti di una finitura della superficie e considerazioni progettistiche per la costruzione di cisterne e serbatoi da proteggere per l’uso in immersione. Comparatore visivo - finitura superficiale delle saldature) è adatto allo scopo. Lo standard RP 0178 mostra immagini fotografiche di riferimento, con ripresa frontale e posteriore, di cordoni di saldature eseguiti in modo corretto e in modo errato. Inoltre, il costruttore deve controllare anche la qualità del metallo utilizzato per la struttura offshore. Il metallo da pitturare è carat-

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Weld pores and onset of corrosion. Pori di saldatura e inizi di corrosione.

Unacceptable weld seams. Cordoni di saldatura non idonei.

is characterized by four rust grades according to EN ISO 8501, part 1. For offshore structures, it is strongly recommended to use steel with a rust grade not worse than B (Norsok M501), or not worse than C (EN ISO 12944). As can be seen in Fig. 8, the service life of a coating system (in years) depends on the rust grade of the initial steel and the degree of surface preparation (Sa2 and Sa3 according to EN ISO 8501, part 1).4 In summary: The steel builder has to be aware that he is constructing an offshore structure that needs certain access and surface conditions for successful corrosion protection. The builder is the first of many tradespersons to share in this responsibility.

terizzato da 4 gradi di arrugginimento secondo lo standard EN ISO 8501, parte 1. Per le strutture offshore, si raccomanda caldamente l’uso di lamiere metalliche con grado di arrugginimento non superiore a B (Norsok M501), oppure non superiore a C (EN ISO 12944). Come illustrato alla fig. 8, la durata di un ciclo di pitturazione (in anni) dipende dal grado di arrugginimento del metallo e dal grado di preparazione della superficie (Sa2 e Sa3 secondo lo standard EN ISO 8501, parte 1). Per riassumere: il costruttore deve essere consapevole che sta producendo una struttura offshore, che necessita di accessi adeguati e la cui preparazione superficiale deve essere tale da garantire l’applicazione di un efficace ciclo anticorrosivo. Il costruttore è la prima persona con cui viene condivisa questa responsabilità.

Surface Preparation and Paint Application

Preparazione della superﬁcie e applicazione della pittura

The workmanship of the applicator is very important for the long service life of a coating system. High quality during all

L‘abilità dell’applicatore è molto importante per garantire una lunga durata al ciclo. Una elevata professionalità e frequenti controlli del-

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Karsten Mühlberg, Hempel LTD, Köln, Germany

operations and frequent quality control checks are the key factors. Remember, about half of all premature corrosion protection failures are application-related. Correct surface preparation and coating thickness are definitely the most important application actors. Documentating the different working steps and, preferably, signing off on the results of the work are necessary to perform quality work. Because offshore structures present some of the toughest corrosion protection challenges for coating systems, the best possible equipment and set up should be always be used for the painting job. Automatic blast facilities should be used to minimize variations in surface cleanliness and surface roughness. Painting booths with climate control and temperature regulation are recommended, twocomponent spray equipment should be used to minimize mixing errors, and qualified people should be hired for the job. The foreman and/or the supervisor, at least, should be qualified and certified according to FROSIO or NACE level 3 or equivalent. Figure 9 shows examples of highly sophisticated blasting and painting set ups. Although these are not standard everywhere, the aim should be to come as close as possible to such modern working conditions.

la qualità sono fattori chiave. Ricordate, che più della metà dei casi di prematura corrosione sono correlati all’applicazione. Una corretta preparazione della superficie e un adeguato spessore del film di pittura sono in definitiva i più importanti fattori durante l’applicazione. Documentare le diverse fasi del lavoro e controllare il lavoro svolto sono i passi necessari per garantire un lavoro di qualità. Dato che le strutture offshore rappresentano una delle sfide più importanti dei cicli anticorrosione, sono necessarie attrezzature di qualità e impostazioni adeguate per effettuare il lavoro. Occorre adoperare macchinari per la sabbiatura automatica per ottenere una pulizia uniforme delle superfici e un profilo di ancoraggio adeguato. Si raccomanda l’uso di cabine di spruzzatura dotate di controllo del clima e di regolazione delle temperature, utilizzando attrezzature da spruzzo per prodotti bicomponenti per minimizzare eventuali errori di miscelazione e personale qualificato abilitato. Sia il capo commessa che l’ispettore devono essere certificati FROSIO o NACE livello 3 o equivalenti. La fig. 9 illustra alcuni esempi di sofisticate attrezzature per la sabbiatura e la spruzzatura. Anche se tali attrezzature non sono in dotazione standard, lo scopo principale è di ottenere condizioni di lavoro più prossime a quelle ottenute con tali attrezzature moderne.

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Corrosion of weld seams oﬀshore after short exposure time. Corrosioni del cordone di saldatura su una struttura oﬀshore esposta per breve tempo alle intemperie.

The coating systems

Il ciclo

Today more than ever, the market for corrosion protection of Oggi più che mai, il mercato della protezione anticorrosiva delle steel wind towers is marked by strong competition. Coating torri eoliche è contraddistinto da una forte concorrenza. Aspetti application around the clock, 24 hours every day, under time tipici di una giornata lavorativa sono le applicazioni in linea conpressure, carried out by foreign tinua 24 ore al giorno, per i tempi rilaborers with whom communication stretti e la difficile comunicazione tra A B C D = Rostgrade is often very difficult, are typical operatori di differente nazionalità. La 21 aspects of a day of coating work. richiesta di cicli a rapida essiccazione, The demand increases for faster a basso spessore e minor numero di 18 drying coatings, lower thicknesses, strati è crescente. Un altro punto cri15 and fewer coats. Another critical tico è il fatto che i clienti spesso consipoint is this: Customers often derano come garanzia di un ciclo anti12 consider successfully passed tests corrosivo i risultati positivi delle prove and coating systems certificates as e le certificazioni dei cicli protettivi. 9 guarantees of successful coating Ha un senso questo? La risposta è siperformance. Does this make curamente un NO. Oggi è possibile 6 sense in every case? The answer is a qualificare come ciclo ad elevate preclear NO. stazioni applicazioni di una o due ma3 Today, it is possible to qualify, to ni a spessori inferiori rispetto a quan0 the highest requirements, one- and to indicato nelle pagine precedenti. twocoat systems applied at film Una cosa è applicare il rivestimento thicknesses less than mentioned migliore in condizioni di laboratorio Sa 2 Sa 3 previously in this article. su pannelli perfettamente prepara8 It is one thing to apply the very best ti e da sottoporre alle diverse analisi. coating under laboratory conditions Service life of a coating system depending on the degree Un’altra è ottenere gli stessi risultaonto perfectly prepared test panels of surface preparation. ti sul campo di lavoro – su migliaia di and submit the panels to laboratory Durata del ciclo di pitturazione in anni, secondo il grado di metri quadri di strutture metalliche, preparazione. testing. But it is a completely pitturate a ritmo continuo e spesso in different matter to reproduce these same results on site — condizioni di lavoro inferiori a quelle ottimali. Più un ciclo risulta on thousands of square meters of steel, applied around the di difficile applicazione, maggiori sono i requisiti richiesti per l’apclock and sometimes under less than optimal conditions. The plicazione. Per questa ragione, l’applicatore è maggiormente remore difficult a coating system is to apply, the higher the sponsabile rispetto al fornitore delle pitture del risultato positivo requirements during application. Therefore, the applicator is di una pitturazione. Ciò deve essere assolutamente chiaro.

54 JUNE 2011

Karsten Mühlberg, Hempel LTD, Köln, Germany

pannelli e celle 1 Rotoli, in fibra di vetro

e pannelli 2 Rotoli in fibra sintetica

filtrazione per impianti di verniciatura

vernice 3 Accumulatore “Columbus” Rolls, panels and cells of glass fiber

Rolls and panels of synthetic fiber

Paint accumulator “Columbus”

Filtering cells for high temperatures

“Andreae” filters

Filtering cartridges

Absolute filters

Special applications

filtranti per 4 Celle alte temperature

5 Filtri “Andreae” 6 Cartucce filtranti 9

Examples of sophisticated paint shops. Esempi di oﬃcine soﬁsticate.

more responsible than the paint supplier for the success of a coating application. This should be absolutely clear. ISO 20340, Performance requirements for protective paint systems for oﬀshore and related structures, points out “... experience has shown that one of the parameters which is essential for the achievement of high durability in practice is the coating system makeup, primarily the number of coats and the total dry ﬁlm thickness...”. The point to note is “…experience has shown...” not testing in a laboratory. Experience has shown, for example, that it is more reliable and safe to apply a coating system in

Lo standard ISO 20340, Requisiti delle prestazioni dei cicli di protezione per applicazioni offshore e relative strutture, sottolinea che “… l’esperienza conferma che uno dei parametri essenziali per ottenere una lunga durabilità del ciclo è in pratica la composizione di un ciclo, e principalmente il numero delle mani e lo spessore totale del film …”. Il punto da evidenziare è “… l’esperienza conferma …” e non le prove di laboratorio, l’esperienza ha dimostrato, ad esempio, che è più conveniente e sicuro applicare un ciclo a tre mani da 200 µm di spessore rispetto ad un ciclo

7 Filtri assoluti 8 Applicazioni speciali

filtering for finishing lines

DEPOLVERAZIONE FILTRAZIONE DEFIL srl - Via Vincenzo Monti, 173 20099 Sesto San Giovanni (Mi) - ITALY Tel. +39 (2) 2489583 / 26224313 Fax +39 (2) 2621065 e-mail: info@defil.it web: www.defil.it

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three coats of 200 µm dft instead of two coats at 300 µm. And if a two-coat system is preferred, apply two coats at 500 µm. Do not apply the coatings at the absolute minimum dft requirements; consider safety margins. That is the message. Coating materials should therefore not only be easy to apply, but also be versatile and able, to some extent, to tolerate variations in application that occur in daily practice. Nothing reveals more about the quality and performance of a coating system than practice references and case histories, preferably in the offshore industry. Case histories tell you much more than any tests ever can. They indicate if the coating system is performing well in practice, in the field, and if it can be • reliably applied daily at different locations by poorly trained people; • reliably applied at different temperatures, during all seasons; • reliably applied onto different structures, onto complicated geometry, with low spray dust pick up, good flow properties, good sag resistance, and good thickness tolerances; and • reliably repaired on site by different people using standard methods. Case histories can also reveal if a paint supplier company has the right philosophy and the right attitude in going offshore with its coating solutions. Long-term experience with a company is the most reliable basis for coating selection, even if new, unproven coating systems will be required.

a due mani da 300 µm. E se si preferisce un ciclo a due mani è preferibile applicarle a 500 µm. Non applicare i cicli a spessori assolutamente inferiori a quanto indicato come margine di sicurezza. Questo è il messaggio. Le pitture devono quindi essere di facile applicazione e nel contempo versatili, in grado di tollerare variazioni nell’applicazione pratica. Per indicare la qualità e le prestazioni di un ciclo nulla è più significativo delle reference pratiche e della casistica, principalmente nell’industria offshore. La casistica della referenze ha un significato maggiore rispetto alle prove di laboratorio. Essa illustra se un ciclo di verniciatura fornisce buone prestazioni sul campo e in particolare: • se si presta ad applicazioni giornaliere in diverse situazioni da parte di per sonale non qualificato; • se è possibile applicarla a diverse temperature in qualsiasi momento dell’anno; • se è possibile applicarla su strutture diverse, a geometria complicata, con un minimo spolvero, buone proprietà di flusso, buona resistenza alle colature e buona tolleranza allo spessore; • se è possibile procedere ai ripristini in loco usando personale che adotta metodi di lavoro standard. La casistica rivela inoltre se un fornitore segue una giusta filosofia e un comportamento adeguato per le soluzioni protettive offshore. Esperienze a lungo termine con una società sono il fondamento principale per selezione il ciclo, anche se si richiede un modello di nuova concezione non ancora testato.

Conclusions

Conclusioni

The steel builder, paint applicator, and paint supplier are all responsible for the success of the corrosion protection of wind turbines. They must work closely together to achieve the best results.

Il costruttore della struttura metallica, l’applicatore e il fornitore della pittura sono tutti responsabili della riuscita di un ciclo di protezione anticorrosiva applicato sulle torri eoliche. Essi devono lavorare in sintonia per poter ottenere i migliori risultati.

References

Referenze

1. Dansk Ingenioerforening’s Recommendation for Corrosion Protection of Steel Structures in Marine Environments. Issued by Dansk Ingenioerforening 1988. 2. Mark Weston, “Who Pays When the Paint Fails?” JPCL (January 2000), pp. 56–59. 3. Maritime Conference of the German Lloyd, Hamburg 2009. 4. Modified from Bahlmann I-Lack 50 Jahrgang 9/1982. After studying Chemistry at the University of Leipzig, Karsten Mühlberg worked for Lacufa, a former East German paint manufacturer. In 1992, he joined Germanybased Hempel. He is currently responsible for Hempel’s technical service department.

1. Dansk Ingenioerforening’s Recommendation for Corrosion Protection of Steel Structures in Marine Environments. Issued by Dansk Ingenioerforening 1988. 2. Mark Weston, “Who Pays When the Paint Fails?” JPCL (January 2000), pp. 56–59. 3. Maritime Conference of the German Lloyd, Hamburg 2009. 4. Modified from Bahlmann I-Lack 50 Jahrgang 9/1982. Dopo la laurea in chimica all’Università di Lipsia, Karsten Mühlberg ha lavorato per la Lacufa, precedente fornitore di pitture della Germania Est. Nel1992, è stato assunto dalla Hempel tedesca. Attualmente è il responsabile del servizio tecnico della Hempel.

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INFLUENCE OF INHIBITORS IN COOLING EMULSION UPON MAIN CUTTING FORCE AND CORROSION OF WORKPIECE Influenza degli inibitori nelle emulsioni di raffreddamento sulle forze di taglio principali e sulla corrosione dei manufatti

Abstract

Cooling emulsions (agents for cooling, rinsing and lubricating) are used during fabrication of machine parts applying particle-removing processes, but their anticorrosion action is also important. Effects of different inhibiting emulsions upon main cutting force at turning of carbon steel as well their influence upon corrosion resistance of a part are reported in the contribution. Main cutting forces are measured applying dynamometric device when inhibiting emulsions have been used, and compared with data obtained at dry machining. Efficiency of inhibitors has been evaluated applying electrochemical and corrosion tests in salt and humid atmosphere. Corrosion behavior has been monitored in atmospheric conditions and in sealed space. Results of conducted research indicate that application of inhibiting emulsions as coolants may significantly reduce cutting forces and slow down corrosion rate for tested carbon steel grade.

Le emulsioni di raffreddamento (agenti di raffreddamento, risciacquo e lubrificazione) sono utilizzate durante la fabbricazione di parti meccaniche con processi di rimozione delle particelle, ma è molto importante anche la loro azione anticorrosiva. Gli effetti delle diverse emulsioni inibitorie sulle forze di taglio principali durante la tornitura dell’acciaio al carbonio e la loro influenza sulla resistenza alla corrosione dei pezzi sono parte del presente articolo. Le principali forze di taglio sono misurate applicando un dispositivo dinamometrico durante l’utilizzo delle emulsioni inibitorie, e comparate con i dati ottenuti durante la lavorazione meccanica a secco. L’efficienza degli inibitori è stata valutata applicando test elettrochimici e di corrosione in nebbia salina. Il comportamento corrosivo è stato monitorato in condizioni atmosferiche in uno spazio sigillato. I risultati delle ricerche condotte indicano che l’applicazione di emulsioni inibitorie come i raffreddanti possono ridurre in modo significativo le forze di taglio e rallentare il tasso di corrosione per la qualità testata di acciaio al carbonio.

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I. Juraga, K. Mihoci, V. Alar, V. Imunovi, I. Stojanovi Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb, Croatia

1. Introduction

1. Introduzione

Modern machining operation must provide, besides quality machining, also a number of other properties to satisfy market requirements. Expanding trend in production is application of cooling, flushing and lubricating agents (SHIP), which will provide, beside mentioned characteristics, also feasible biodegradation capability and corrosive protection [1]. However, primary features of cooling and lubricating capability are taken as granted. Corrosive protection must be effective during the machining process and afterwards, when parts are moved to subsequent machining operation on other machines or waiting for assembling operation. Application of SHIP coolants eliminates need for additional corrosion protection (either temporary or long-termed protection). Such protection is particularly appropriate when parts are waiting for transportation, next operation or assembling [2]. Corrosion properties are also important from the standpoint of tooling machines used in machining process. Protection provides easier maintenance and cleaning of machines, and extended service life of machine parts may be expected. Inhibitors are used in almost all industrial fields. Corrosion of metals is a complex and heterogeneous process because of many anodic and cathodic points on the surface. Inhibitors that are available at such locations, impede electrochemical processes or transport of reactive products from the solution [3]. After Rosenfeld and coworkers, inhibitors generate protective barrier between metal and corrosive agent, by incorporating into the surface film of corrosion products. French and coworkers demonstrated SEM results, where the structure of corrosion products is modified by inhibitors. They made conclusion that structure of inhibitors should be in compliance with structure of corrosion products. Thus, certain inhibitors may be effective if corrosion products are iron carbonates or sulfides, but not if products are oxides [4]. Inhibitors most frequently used in coolants during machining are compounds containing nitrogen, such as amines, amides, etc. They are generally adsorbed at the surface of metal, blocking active points or making a physical barrier which reduces transportation of corrosive agents to the surface of metal [5]. Organic inhibitors used for protection against corrosion induced by oxygen, produce adsorbed films, providing protection of steel surface. They are adsorbed to the steel surface, producing mono- or two layer structures, ranging in thickness between 3 and 10 µm. They are composed of surface-active molecules, and polar main group containing cation group with nitrogen. Also, inhibitors containing sulfur or phosphorus in main group are used. Such molecules, due to hydrophobic effect, have strong tendency of forming adsorbed films.

Le moderne lavorazioni meccaniche devono fornire, oltre alla qualità della lavorazione stessa, anche un certo numero di altre proprietà per soddisfare i requisiti di mercato. La tendenza crescente nella produzione è l’applicazione di agenti di raffreddamento, risciacquo, e lubrificazione (SHIP), in grado di fornire, oltre alle caratteristiche menzionate, anche una biodegradabilità realistica e la protezione dalla corrosione [1]. In ogni caso, le caratteristiche primarie di raffreddamento e lubrificazione sono date per scontate. La protezione dalla corrosione deve essere efficace durante e dopo la lavorazione meccanica, quando i pezzi sono inviati alle lavorazioni meccaniche successive su altre macchine o sono in attesa delle operazioni di assemblaggio. L’applicazione di raffreddanti SHIP elimina la necessità di una protezione anticorrosiva ulteriore (sia temporanea che a lungo termine). Tale protezione si rivela particolarmente appropriata quando i manufatti sono in attesa di trasporto, lavorazioni successive o assemblaggio [2]. Le proprietà corrosive sono importanti anche dal punto di vista delle macchine utensili utilizzate per le lavorazioni meccaniche. La protezione offre una più semplice manutenzione e pulizia delle macchine, nonché una maggiore vita utile dei loro componenti. Gli inibitori sono utilizzati in quasi tutti i settori industriali. La corrosione dei metalli è un processo complesso ed eterogeneo a causa dei numerosi punti anodi e catodi sulla superficie. Gli inibitori presenti in tali punti, impediscono i processi elettrochimici o il trasporto di prodotti di reazione dalla soluzione [3]. Secondo Rosenfeld e colleghi, gli inibitori generano una barriera protettiva tra il metallo e l’agente corrosivo, incorporandolo nel film superficiale dei prodotti corrosivi. French e colleghi hanno dimostrato risultati al SEM, in cui la struttura dei prodotti della corrosione è modificata dagli inibitori. Essi conclusero che la struttura degli inibitori doveva essere conforme alla struttura dei prodotti della corrosione. Quindi, certi inibitori potevano essere efficaci se i prodotti corrosivi erano carbonato di ferro o solfuro, oppure non efficaci se i prodotti erano ossidi [4]. Gli inibitori usati più frequentemente per il raffreddamento durante le lavorazioni meccaniche sono composti contenenti azoto, quali ammine, ammidi, ecc. Essi sono generalmente assorbiti sulla superficie del metallo, bloccano i punti attivi o creano una barriera fisica che riduce il trasporto di agenti corrosivi verso la superficie del metallo [5]. Gli inibitori organici utilizzati per la protezione contro la corrosione indotta dall’ossigeno, producono film adsorbiti, fornendo una protezione alla superficie dell’acciaio. Essi vengono assorbiti dalla superficie dell’acciaio, producendo strutture mono- o bi-strato, con spessori variabili fra 3 e 10 µ. Essi sono composti da molecole attive a livello superficiale, e da gruppi polari principali contenenti gruppi cationici con azoto. Inoltre, sono utilizzati anche inibitori contenenti zolfo o fosforo in gruppi principali. Tali molecole, grazie all’effetto idrofobo, hanno una forte tendenza a formare film adsorbiti.

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2. Experimental work

2. Il lavoro sperimentale

Effect of SHIP coolants containing different types of inhibitors upon cutting force and corrosion behavior of machined parts are tested, and compared to the case of dry machining. For testing following SHIP coolants were used: EcoLine Cutting Fluid (INH1), coolant containing VCI-345 inhibitor (INH2) and coolant containing BU-7 inhibitor (INH3). Testing and measurements have been conducted applying conventional lathe of TES-3 designation. For testing, samples have been machined from grade ISO 360 B steel, with guaranteed chemical composition and mechanical properties. Machining parameters were as follows: cutting depth ap = 1 mm, feed per revolution 0,2 mm, cutting speed vc=45 m min-1 at n=850 min-1 (selected from the lathe gear box). Sketch of the sample and clamping arrangement is presented in Fig.1. All samples have been turned to diameter of 17 mm at length of 50 mm in first step, and than testing was made in second operation, while turning samples to diameter of 15 mm at length of 50 mm. Dotted line indicate final shape of machined sample. Samples have been machined applying same type of tool tip.

Sono testati gli effetti sulle forze di taglio e sul comportamento corrosivo di pezzi meccanici di raffreddanti SHIP, contenenti tipi diversi di inibitori. Gli effetti sono comparati con la lavorazione a secco. Per le prove sono stati utilizzati i seguenti raffreddanti SHIP: EcoLine Cutting Fluid (INH1), un raffreddante contenente l’inibitore VCI-345 (INH2) e un raffreddante contenente l’inibitore BU-7 (INH3). Test e misurazioni sono state effettuati utilizzando un tornio tradizionale di designazione TES-3. Per il test, sono stati lavorati campioni di acciaio tipo ISO 360 B, con composizione chimica e proprietà meccaniche garantite. I parametri di lavorazione erano i seguenti: profondità di taglio ap = 1 mm, avanzamento per rivoluzione 0,2 mm, velocità di taglio vc=45 m min-1 a n=850 min-1 (selezionata dalla trasmissione del tornio). Uno schizzo del campione e della disposizione dei morsetti è presentata in fig.1. In una prima fase tutti i campioni sono stati torniti a un diametro in 17 mm e lunghezza di 50 mm, le prove sono state eseguite durante la seconda lavorazione, quando i campioni sono stati torniti a un diametro di 15 mm e lunghezza di 50 mm. La linea punteggiata indica la forma finale del campione lavorato. I campioni sono stati lavorati utilizzando un utensile con la stessa punta. 50

Figura 1. Forma e dimensione del campione, disposizione dei morsetti.

Ø18

Ø15

Figure 1. Shape and dimensions of sample, clamping arrangement.

Subsequent to machining, corrosive eﬀects of SHIP coolants containing inhibitors 1, 2, and 3 were tested in salt and wet chamber, in atmospheric conditions and closed area, and compared to the case of dry machining. Testing of corrosion rate and SHIP coolant anticorrosion eﬃciency have been conducted applying electrochemical method of quasi-potentiostatic polarization through recording E-j polarization curve (method of Tafel extrapolation).

Successivamente alla lavorazione meccanica, sono stati testati gli effetti corrosivi di raffreddanti SHIP contenenti gli inibitori 1, 2, e 3 in camera di nebbia salina e umidostatica, in condizioni atmosferiche e in luogo chiuso, e comparati al caso di lavorazione meccanica a secco. La misurazione del grado di corrosione e dell’efficienza anticorrosiva dei raffreddanti SHIP è stata condotta applicando il metodo elettrochimico della polarizzazione quasi-potenziostatica attraverso la registrazione della curva di polarizzazione E-j (metodo dell’estrapolazione di Tafel).

3. Results and discussion

3. Risultati e discussione

3.1. Measurement of cutting force For measurement of cutting force during machining, for both cases when SHIP coolants were used and for dry machining, three-component dynamometer device has been used. It was ﬁxed to the lathe support and it was holding turning tool. For each sample, three components of cutting force have been measured: 1. Fz=Fc main cutting force 2. Fx=Ff feed cutting force 3. Fy=Fp reverse cutting force

3.1. Misurazione delle forze di taglio Per la misurazione delle forze di taglio durante la lavorazione meccanica, in entrambi i casi, sia con l’utilizzo di raﬀreddanti SHIP che a secco, è stato utilizzato un dispositivo dinamometrico a tre componenti. È stato ﬁssato al supporto del tornio in modo da reggere l’utensile rotante. Per ogni campione, sono state misurate tre componenti della forza di taglio: 1. Fz=Fc forza di taglio principale 2. Fx=Ff forza di avanzamento 3. Fy=Fp forza di repulsione

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I. Juraga, K. Mihoci, V. Alar, V. Imunovi, I. Stojanovi Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb, Croatia

Magnitude of cutting force was calculated applying expression 1.

La grandezza della forza di taglio è stata calcolata applicando l’espressione 1.

Fr = F2x + F2y + F2z [N] (1)

For each SHIP coolant containing inhibitor, three measurements were made, and mean value for given measuring interval has been used in analysis. Mean value of resulting cutting force given in order from least to greatest are listed in Table 1.

Per ogni raﬀreddante SHIP contenente l’inibitore, sono state rilevate tre misurazioni, per l’analisi è stato utilizzato il valore intermedio per gli intervalli di misurazione dati. I valori medi della forza di taglio risultante disposti in ordine crescente sono elencati in tabella 1.

Table 1. Mean value of cutting form for tested SLIP coolants containing diﬀerent inhibitors.

No.

INHIBITOR

FORCE [N]

1 2 3 4

INH1 INH2 INH3 Dry machining (reference)

761 748 776 813

Tabella 1. Valori medi di taglio per i raﬀreddanti SHIP testati contenenti inibitori diversi.

Measurement of main cutting force indicated that they can be significantly reduced if SHIP coolants containing inhibitors are used. Moreover, it is revealed that there is a significant variation between in force magnitude when different coolants have been used during machining. Measured data indicate that lowest value of cutting force at constant cutting conditions are attained with SHIP coolant containing INH2 inhibitor.

La misurazione della forza di taglio principale indica che essa può essere significativamente ridotta qualora si utilizzino i raffreddanti SHIP contenenti inibitori. Inoltre, indicano che c’è una variazione significativa tra la grandezza della forza qualora si utilizzino raffreddanti diversi durante la lavorazione. I dati rilevati indicano che i valori più bassi della forza di taglio, in condizioni di taglio costanti, si raggiungono con raffreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH2.

3.2. Testing of inhibitor efficiency upon corrosion protection of machined part Testing of the inhibitor efficiency in affecting corrosion rate of machined parts compared to the case of dry machining is conducted one day after machining, in the meantime samples being conditioned in closed area. Testing has been done in salt chamber applying 5% NaCl solution till the occurrence of corrosion signs, wet chamber, atmospheric conditions and in closed area. Each set of samples was tested in same conditions, as follows: in salt chamber for 2 hours, in wet chamber for 24 hours and in atmospheric conditions and closed area for 30 days. Appearance of samples machined without application of SHIP coolant (dry machining) is given in Fig.2. Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH1 is given in Fig.3. Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH2 is given in Fig. 4. Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH3 is given in Fig. 5. Salt chamber, being most aggressive environment, showed first results of corrosion after 2 hours testing, while in wet chamber corrosion occurred after 24 hours exposure. It is important to notice that samples stored in closed area have not signs of corrosion in this time range.

3.2. Analisi dell’efficienza dell’inibitore sulla protezione dalla corrosione di pezzi lavorati meccanicamente L’analisi dell’efficienza dell’inibitore nell’influenzare il grado di corrosione di parti lavorate meccanicamente rispetto alla lavorazione a secco è condotto un giorno dopo la lavorazione, nel frattempo i campioni sono stati climatizzati in luogo chiuso. Le prove sono state eseguite in camera di nebbia salina usando una soluzione NaCl al 5% fino al comparire di segni della corrosione, in camera umidostatica, in condizioni atmosferiche e in luogo chiuso. Ogni gruppo di campioni è stato testato nelle medesime condizioni, come segue: in nebbia salina per 2 ore, in camera umidostatica per 24 ore e in condizioni atmosferiche e spazio chiuso per 30 giorni. L’aspetto dei campioni lavorati senza l’applicazione di raffreddanti SHIP (lavorazione a secco) è mostrato in fig. 2. L’aspetto dei campioni lavorati con l’utilizzo di raffreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH1 è mostrato in fig.3. L’aspetto dei campioni lavorati con l’utilizzo di raffreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH2 è mostrato in fig. 4. L’aspetto di campioni lavorati con l’utilizzo di raffreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH3 è mostrato in fig. 5. Essendo la nebbia salina l’ambiente più aggressivo, i campioni hanno mostrato i primi risultati della corrosione dopo 2 ore dall’inizio della prova, mentre in camera umidostatica la corrosione è comparsa dopo 24 ore di esposizione. È importante notare che i campioni conservati in luogo chiuso non hanno mostrato segni di corrosione in questo intervallo di tempo.

61 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

Appearance of samples machined without application of coolant (dry machining) after testing: 1-in salt chamber, 2-in atmospheric conditions, 3-in closed area, 4-in wet chamber.

Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH1 after testing 1-in salt chamber, 2-in atmospheric conditions, 3-in closed area, 4-in wet chamber.

L’aspetto dei campioni lavorati senza l’applicazione di raﬀreddanti SHIP (lavorazione a secco) dopo le prove: 1-nebbia salina, 2 condizioni atmosferiche, 3-spazio chiuso, 4-camera umidostatica.

L’aspetto dei campioni lavorati con l’utilizzo di raﬀreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH1 dopo le prove: 1-nebbia salina, 2 condizioni atmosferiche, 3-spazio chiuso, 4-camera umidostatica.

Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH2 after testing 1-in salt chamber, 2-in atmospheric conditions, 3-in closed area, 4-in wet chamber.

Appearance of samples machined with application of SHIP coolant containing inhibitor INH3 after testing 1-in salt chamber, 2-in atmospheric conditions, 3-in closed area, 4-in wet chamber.

L’aspetto dei campioni lavorati con l’utilizzo di raﬀreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH2 dopo le prove: 1-nebbia salina, 2 condizioni atmosferiche, 3-spazio chiuso, 4-camera umidostatica.

L’aspetto di campioni lavorati con l’utilizzo di raﬀreddanti SHIP contenenti l’inibitore INH3 dopo le prove: 1-nebbia salina, 2 condizioni atmosferiche, 3-spazio chiuso, 4-camera umidostatica.

3.3. Electrochemical testing of inhibitor efficiency Testing of corrosion rate and efficiency of SHIP coolants containing inhibitors was conducted applying electrochemical method of quasi-potentiostatic polarization, i.e. applying Tafel extrapolation. Applying method of quasi-potentiostatic polarization, recording of polarization curves in range of -250 mV to +150mV from corrosion potential Ecor , at potential change rate of 0,1 mVs-1 was made, following parameters were calculated: corrosion potential Ecor , density of corrosion current Jcor , slope of Tafel lines ba and bk and efficiency of inhibitor Z. Also, effect of coolant flow rate upon efficiency of inhibitor has been tested. Surface of operating electrode was 1 cm2.

3.3. Analisi elettrochimica dell’efficienza dell’inibitore L’analisi del tasso di corrosione e l’efficienza dei raffreddanti SHIP contenenti gli inibitori sono state condotte usando il metodo elettrochimico di polarizzazione quasi-potenziostatica, ossia usando l’estrapolazione Tafel. Usando il metodo della polarizzazione quasi-potenziostatica, è stata fatta la registrazione delle curve di polarizzazione in un range da -250 mV a +150mV dal potenziale di corrosione Ecor, al tasso di variazione del potenziale di 0,1 mVs-1, e sono stati calcolati i seguenti parametri: potenziale di corrosione Ecor , densità della corrente corrosiva Jcor, pendenza di Tafel linee ba e bk ed efficienza dell’inibitore Z. Inoltre, è stato testato l’effetto del tasso di flusso del raffreddante sull’efficienza dell’inibitore. La superficie dell’elettrodo operativo era di 1 cm2.

62 JUNE 2011

I. Juraga, K. Mihoci, V. Alar, V. Imunovi, I. Stojanovi Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb, Croatia

Figures 6 and 7 depict polarization curves for carbon steel in coolants that contained 1 ml of inhibitor in comparison with solution not containing inhibitor, but including case of stagnant coolant and simulation of coolant ﬂow. Kinetic parameters determined applying Tafel method of extrapolation are given in Table 2.

Le figure 6 e 7 raffigurano le curve di polarizzazione dell’acciaio al carbonio in raffreddanti contenenti 1 ml di inibitore rispetto a soluzioni che non contengono l’inibitore, includendo anche il caso di raffreddante fermo e la simulazione del flusso di raffreddante. I parametri chinetici determinano usando il metodo Tafel di estrapolazione sono mostrati nella tabella 2.

6 6

Polarization curve for grade ISO Fe 360 B steel in agitated coolant with and without added inhibitor.

Polarization curve for grade ISO Fe 360 B steel in stagnant coolant with and without added inhibitor.

Curva di polarizzazione per l’acciaio di tipo ISO Fe 360 B in raﬀreddante con e senza l’aggiunta di inibitore.

Curva di polarizzazione per acciaio tipo ISO Fe 360 B in raﬀreddante stagnante con e senza l’aggiunta di inibitore.

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PROTECTIVE COATINGS SOLUTION INH1 agitated INH1 stagnant INH2 agitated INH2 stagnant INH3 agitated INH3 stagnant No INH agitated No INH stagnant

Ekor /mV vs SCE -433 -507 -465 -529 -450 -548 -550 -620

ba /mVdek-1 168 156 233 212 132 191 72 96

INNOVATIONS

bk /mVdek-1 129 195 365 251 144 370 416 1069

jkor /µAcm-2 3.76 6.57 6.68 6,66 4.47 6.78 7.89 11.68

vkor /mmg-1 0.043 0.076 0,077 0.077 0,052 0.078 0.091 0.135

Z, % 67.8 16.7 42.8 15.6 43.3 41.9 -

Table 2. Corrosion parameters for carbon steel in tap water with and without added inhibitor. Tabella 2. Parametri di corrosione per acciaio al carbonio in acqua di rete con e senza l’aggiunta di inibitore.

Recorded data indicate that agitation of electrolyte which was used to simulate coolant ﬂow during machining reduce corrosion rate. Corrosion current is of higher value for systems without electrolyte agitation. Ecor is shifted to more positive value when compared with values for systems containing stagnant electrolyte. Eﬃciency of all three tested inhibitors is better in agitated electrolyte.

I dati registrati indicano che l’agitazione dell’elettrolita utilizzato per simulare il flusso di raffreddante durante la lavorazione meccanica riduce il tasso di corrosione. La corrente corrosiva è maggiore in sistemi privi di agitazione dell’elettrolita. Il potenziale di corrosione Ecor si sposta verso valori più positivi se comparato ai valori dati da sistemi contenenti elettrolita fermo. L’efficienza di tutte e tre gli inibitori testati è maggiore con agitazione dell’elettrolita.

4. Conclusions

4. Conclusioni

- Target of the experimental work was to test efficiency of inhibitors used in SHIP coolants upon corrosion of machined parts and magnitude of cutting force. Three inhibitors were tested: EcoLine Cutting Fluid (INH1), VCI-345 (INH2) i BU- 7(INH3). - Results of cutting force measuring indicate that application of coolants containing inhibitors can significantly reduce forces. Lowest force has been obtained when INH2 inhibitor was used (748 N). - Testing of corrosion properties has been conducted on samples that were machined applying coolants containing inhibitors and without inhibitors by exposing them in salt and wet chamber, in atmospheric conditions and in closed area. Also, electrochemical testing has been conducted applying method of linear polarization (Tafel extrapolation). - Salt chamber test indicated the best protection against corrosion for samples treated with SHIP coolant containing INH1 inhibitor. Explanation for such results is very good resistance of this coolant against washing-out and aggressive environment, since resistant film on metallic surface is formed. - Testing made in wet chamber indicated best corrosion resistance for samples treated with SHIP coolant containing INH1 inhibitor. Samples did not corroded in wet atmosphere. - Testing in atmospheric conditions and closed area showed equal efficiency of all tested inhibitors. - Results obtained applying Tafel extrapolation indicate that all three inhibitors have better performance in agitated coolant than in stagnant. Descending performance order of tested inhibitors is as follows : INH1 > INH3 >INH2

- Lo scopo del lavoro sperimentale era testare l’efficienza degli inibitori utilizzati nei raffreddanti SHIP sulla corrosione di parti meccaniche e sulla grandezza della forza di taglio. Sono stati testati tre inibitori: EcoLine Cutting Fluid (INH1), VCI-345 (INH2) I BU- 7(INH3). - I risultati delle misurazioni della forza di taglio indicano che l’applicazione di raffreddanti contenenti inibitori può significativamente ridurre le forze. La forza minore si è ottenuta con l’utilizzo dell’inibitore INH2 (748 N). - L’analisi delle proprietà corrosive è stata condotta su campioni lavorati con l’utilizzo di raffreddanti contenenti inibitori e privi di inibitori esponendoli in camera salina e umido statica, in condizioni atmosferiche e in spazio chiuso. Inoltre, è stato effettuato un test elettrochimico usando il metodo della polarizzazione lineare (estrapolazione Tafel). - Il test in nebbia salina indica che la protezione migliore contro la corrosione si è verificata con i campioni trattati con raffreddante SHIP contenente l’inibitore INH1. Il motivo di questo risultato è che questo raffreddante non si lava via facilmente ed ha una buona resistenza all’ambiente aggressivo, dal momento che forma un film resistente sulla superficie. - Analisi effettuate in camera umidostatica indicano una migliore resistenza alla corrosione per i campioni con raffreddante SHIP contenente l’inibitore INH1. I campioni non si sono corrosi in ambiente umido. - L’analisi in condizioni atmosferiche e in luogo chiuso hanno mostrato la stessa efficienza per tutti gli inibitori testati. - I risultati ottenuti usando l’estrapolazione Tafel indicano che tutte e tre gli inibitori hanno prestazioni migliori in un raffreddante in agitazione piuttosto che stagnante. Le prestazioni in ordine decrescente degli inibitori testate è come segue: INH1 > INH3 >INH2.

5. References 1. Suda S., et al.,’’ A synthetic Ester as an Optimal Cutting Fluid for Minimal 4. Weinert K., et al., ‘’Dry Machining and Minimum Quantity Lubrication’’, Quantity Lubrication Machining’’, Annals of the CIRP 2002. Annals of the CIRP 2004. 2. www.corrosion-doctors.org, pristup na dan 21.10.2005. 5. Jovane F., et al., ‘’Present and future of Flexible Automation: Towards 3. Byrne G., et al., ‘’Advancing Cutting Technology’’, Annals of the CIRP 2003. New Paradigms’’, Annals of the CIRP 2003.

64 JUNE 2011

“Coming together is a beginning, keeping together is a progress, working together is a success” Henry Ford

“Mettersi insieme è un inizio, rimanere insieme è un progresso, lavorare insieme un successo” Henry Ford

eos eos

MKTG & COMMUNICATION MKTG & COMMUNICATION

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PROTECTIVE COATINGS

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APPLICATION TECHNIQUES OF HIGH SOLID AND SOLVENT-FREE COATINGS Tecniche di applicazione di pitture ad alto solido e senza solvente

he formulation of painting products with a low environmental impact practically consists in a low or zero use of solvents or in the use of the water instead of the solvent. In both cases, normally, this results in a more or less significant increase in the viscosity. The formation of drops, and with it the good quality of the atomisation, is influenced by the physical characteristics of the product, essentially viscosity and cohesion. The higher the values of these factors, the more difficult the atomisation of the paint. Therefore, the machines should be able to change or overcome with relative ease the difficulties caused by the increase in the viscosity. With conventional airmix systems, these difficulties are overcome by significantly increasing the atomisation air, with the airless systems by increasing the pressure, i.e. using pumps with much higher pressure ratios (up to 75:1 or even 80:1).

a formulazione dei prodotti vernicianti a basso impatto ambientale si traduce praticamente in un utilizzo inferiore o nullo di solventi o con una formulazione che utilizzi acqua in sostituzione del solvente. In entrambi i casi normalmente si assiste ad un aumento più o meno significativo della viscosità. La formazione delle gocce, e quindi la bontà della polverizzazione, è influenzata dalle caratteristiche fisiche del prodotto che sono essenzialmente la viscosità e la coesione. Più alti sono i valori di questi elementi, più difficoltosa è la polverizzazione della vernice. Pertanto, le macchine devono essere in grado di modificare o superare con una certa facilità la difficoltà generata dall’aumento della viscosità. Con sistemi di polverizzazione tradizionale mista aria si supera aumentando in modo significativo l’aria di polverizzazione, con i sistemi airless aumentando la pressione passando cioè a pompe con rapporti di pressione molto più alti (fino a 75:1 o addirittura 80:1).

66 JUNE 2011

Ettore Maccarini, Verind Spa, Rodano (Mi), Italy

In both cases, it is often necessary to In entrambi i casi il più delle volte è necessario provide heat to lower the viscosity of the somministrare calore per diminuire la viscosità coating used. The use of two-component del prodotto verniciante in uso. L’utilizzo di proproducts implies a pre-mixing of the two dotti bicomponenti presuppone una premiscecomponents. Due to the heat provided, lazione dei due componenti. Somministrando the lifetime of the mixture decreases. calore il tempo di vita della miscela diminuisce. Clearly, the possibility of pre-mixing a È chiaro che la possibilità di premiscelazione di two-component product is closely tied to un prodotto bicomponente è strettamente legathe lifetime of the mixture and to its time ta al tempo di vita della miscela e al tempo di of application. The time of application applicazione della stessa. È altrettanto evidente must be absolutely lower than the mixture che il tempo di applicazione deve tassativamenlifetime, with a good safety margin in te essere inferiore al tempo di vita della miscela order to avoid the complete block of the con un buon margine di sicurezza al fine di evitaequipment, piping, gun and nozzle. re il blocco completo dell’apparecchiatura, della When the two components are pre-mixed, tubazione, della pistola e dell’ugello. in many cases a certain amount of Premiscelando i due componenti si perde il più 1 pre-mixed product is lost due to an excess delle volte una certa quantità di premiscelato in preparation, while sometimes there per eccedenza di preparazione oppure si può 1 may be a lack of pre-mixed product with verificare una mancanza di prodotto premisceA mechanical system with volumetric the consequent risk lato con il conseguente rischio di doverne prepacapacity for the weighing out. of having to quickly rare rapidamente la quantità mancante per finiApparecchiatura meccanica con controllo prepare the missing re il lavoro. di portata massico. quantity in order to Il sistema migliore finish the job. per applicare proThe best way dotti vernicianti bito apply the componenti è l’utitwo-component lizzo di attrezzature coatings is to use in grado di dosare an equipment that e miscelare. Verind can weigh and ha messo a punto mix. Verind has un insieme di appadeveloped a set of recchiature di doweighing, mixing saggio, miscelazio2 3 and spraying ne e spruzzatura in devices able grado di soddisfare 2 3 to meet the i requisiti posti dai Electronic system for weighing, mixing and Layout of an electronic system with flow requirements spraying coatings. measurement where there can be different colours prodotti vernicianti and different catalysts. posed by the high Apparecchiatura elettronica di dosaggio, ad alto solido e privi solid and solvent- miscelazione e spruzzatura pitture. di solvente (rif. foto Schema di utilizzo di apparecchiatura elettronica con misuratore di portata ove è possibile avere più free coatings (ref. d’apertura). colori e più catalizzatori. opening photo). Le apparecchiature The mechanical systems BimixVer (Fig. 1) and DosVer meccaniche BimixVer (fig. 1) e DosVer utilizzano la capacità voluexploit their volumetric capacity for the weighing out; metrica del loro sistema per effettuare il dosaggio; le apparecchiathe electronic systems CosVer (Fig. 2) and MixVer (Fig. 3) ture elettroniche CosVer (fig. 2) e MixVer (fig. 3) e utilizzano flussiexploit mass or volume flow meters for the weighing out. metri massici o volumetrici per effettuare il dosaggio. Entrambe le Both types include: tipologie comprendono: • A dosing unit • un gruppo di dosaggio • A mixing unit • un gruppo di miscelazione • A washing unit. • un gruppo di lavaggio.

67 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

Volumetric dosing unit

Gruppo dosaggio volumetrico

This unit must be able to simultaneously measure the two components, which must proceed separately – but always in the exact proportion required by the characteristics of the paint – up to the mixing unit. In the airless applications, or in any case with high pressure, this condition is normally achieved through two 4 pumps with balanced plunger mounted on 4 a lever arm driven by a Dosing unit with pump with balanced reciprocating engine plunger mounted on a lever arm driven by a reciprocating engine. (Fig. 4). Gruppo di dosaggio con pompe a pistone What is a pump with tuﬀante bilanciato montate su un braccio balanced plunger? di leva azionato da un motore alternativo. It is a pump which delivers the same volume during both the suction and the compression, i.e. both uphill and downhill. The bore (and therefore the volume) of a pump compared with the other and the position on the lever in respect to the fulcrum of a pump compared with the other determine the volume ratio of the two components. It is evident that the volumetric eﬃciency of the pumps must be ensured; otherwise, the system would work anyway, but would certainly make dosing errors (it could be appropriate to deal with this topic in a second article).

Tale gruppo deve essere in grado di dosare simultaneamente e contemporaneamente i due componenti che devono procedere separatamente, ma sempre nell’esatta proporzione richiesta dalle caratteristiche della vernice, sino al gruppo di miscelazione. Nell’applicazione airless, o comunque in alta pressione, per 5 realizzare tale condizione normalmente sono utiliz5 zate due pompe a pistone Manometers to test the dosage ratio. tuffante bilanciato monI manometri per la verifica del rapporto tate su un braccio di leva di dosaggio. azionato da un motore alternativo (fig. 4). Che cosa significa pompa a pistone tuffante bilanciato? Significa che il volume erogato dalla pompa è esattamente uguale sia in aspirazione che in compressione, ossia uguale sia in salita che in discesa. L’alesaggio (e quindi il volume) di una pompa rispetto all’altra, la posizione sulla leva rispetto al fulcro dell’una pompa rispetto all’altra determinano il rapporto di dosaggio volumetrico esistente fra i due componenti. È intuitivo che l’efficienza volumetrica delle pompe deve essere garantita altrimenti avremmo un sistema funzionante in ogni caso, ma con la certezza di commettere degli errori di dosaggio (argomento sul quale sarà opportuno ritornare nell’ambito di un prossimo articolo).

Mixing unit

Gruppo di miscelazione

Once measured in the right proportions, the two components must be mixed; their nature may require a more or less intimate mixing in order to achieve a good result. The most widely used mixers are: static mixers, dynamic mixers, collision mixer and mixers with intermediate characteristics. Usually, the static mixers are tubes inside of which semi-screws are placed, or mazes at 90° with respect to each other and turned so that the laminar flow of the tube becomes turbulent and that, at the crossing of an element over the following one, the fluid vein is cut in half. Therefore, in the tube, there will be a turbulence and a fractionation of the vein equal to 2 raised to a power

Una volta dosati nelle giuste proporzioni, i due componenti devono essere miscelati fra di loro e la natura degli stessi può richiedere una miscelazione più o meno intima al fine di ottenere un buon risultato. I miscelatori più usati sono: miscelatori statici, miscelatori dinamici, miscelazione a scontro e situazioni miste fra quelle menzionate. I miscelatori statici – i più diffusi – sono dei tubi all’interno dei quali vengono poste delle semieliche, o dei labirinti disposti a 90° l’uno dall’altro e rivolti in modo tale che il flusso laminare del tubo si trasformi in turbolento e che all’attraversamento di un elemento rispetto al successivo la vena fluida si tagli a metà. Avremo pertanto, nel tubo, una turbolenza ed un frazionamento di vena che obbedisce alla legge matematica di 2 elevato alla potenza

68 JUNE 2011

Ettore Maccarini, Verind Spa, Rodano (Mi), Italy

corresponding to the number of elements of the mixer itself (if there are 2 elements the vein is cut 4 times, if there are 3 elements the vein is cut 8 times, if there are 10 elements the vein is cut as many as 1024 times…). As a consequence, normally, if 32 elements are used the vein is cut millions of times – precisely 4.294.967.296 times. Dynamic mixer The dynamic mixers are typically containers of variable size, within which an impeller of various shapes literally whips the two components, which enter the container after having been measured and are forced to cross it passing through the impeller. Collision mixer The high pressure collision mixing is normally used for the very fast-flowing products. This technique, however, requires relatively low and rather similar viscosity values, identical or similar dosing ratios, as well as a continuous spraying; moreover, at the beginning of the process, the product must be sprayed outside the parts, because most of the times only one of the two components is sprayed, at first.

uguale al numero degli elementi del miscelatore stesso (se sono 2 elementi la vena sarà tagliata 4 volte, se sono 3 la vena sarà tagliata 8 volte, se gli elementi sono 10 la vena sarà tagliata ben 1024 volte…). Si può ben immaginare che normalmente utilizzando 32 elementi la vena venga tagliata milioni di volte, ed esattamente 4.294.967.296. Miscelatore dinamico I miscelatori dinamici sono normalmente costituiti da un contenitore di grandezza più o meno variabile all’interno del quale una girante di varie forme frulla letteralmente i due componenti che entrano dosati nel contenitore e sono costretti ad attraversarlo passando attraverso la girante stessa. Miscelatore a scontro La miscelazione a scontro e ad alta pressione è utilizzata normalmente per prodotti estremamente rapidi. Questa tecnica richiede però viscosità abbastanza basse e vicine fra di loro e con rapporti di dosaggio uguali e/o comunque molto vicini, richiede inoltre una spruzzatura continua e l’inizio di spruzzatura deve essere effettuata al di fuori del pezzo perché il più delle volte nel primo istante di spruzzatura è presente solo uno dei due componenti.

Washing unit

Gruppo di lavaggio

As soon as they come in contact with each other after a certain time (the pot-life), the two components start the catalysis until the complete hardening. It is therefore necessary to incorporate into the system an additional medium, able to deliver a cleaning element in these areas. Normally, a solvent dedicated to the product used is chosen; sometimes, the resin of the product used is preferred, while in the systems with collision mixing this step is not necessary since the cleaning is mechanical: the collision, namely, occurs in the small chamber before the spraying area, which is closed so that the material is extruded by the piston which determines the opening or closing of the gun itself.

Dal punto nel quale i due componenti vengono a contatto fra di loro dopo un certo tempo (il tempo di pot-life) i due componenti iniziano il processo di catalisi ﬁno al suo completo indurimento. È pertanto necessario inserire nel sistema un ulteriore mezzo che sia in grado di inviare in queste aree un elemento in grado di pulirle. Normalmente si utilizza un solvente dedicato al prodotto che si ha in utilizzo; a volte si utilizza la sola resina del prodotto in utilizzo mentre nei sistemi con miscelazione a scontro tale operazione non è necessaria perché la pulizia è di tipo meccanico: lo scontro, infatti, avviene nelle piccola camera antecedente lo spruzzo, camera che viene chiusa, e quindi il materiale estruso, dal pistone che determina l’apertura o la chiusura della pistola stessa.

Controls: check of the dosing ratio Theoretically, all systems described should be accurate. However, they are still machines and can therefore make mistakes caused by temporary failures, wear, dirt contained in the products, heavy charges contained in the products which could get separated, etc. Consequently, it is necessary to integrate tools that are able to report any problem and, in case of severe failure, stop the machine. The most common and immediate method for the macro errors is to control the pressure of the two components separately (Fig. 5). Namely, according to the well-known Pascal’s law, during the process the pressures are very similar and must increase and decrease simultaneously with the pump. If one of the two components lacked pressure, the

Controlli: verifica del rapporto di dosaggio In linea teorica tutti i sistemi descritti dovrebbero essere precisi, tuttavia, trattandosi di macchine è naturale che le stesse possano commettere degli errori determinati da avarie temporanee, da usura, da sporcizia contenuta nei prodotti, da cariche pesanti contenute nei prodotti che possono separarsi ecc. È quindi necessario inserire degli strumenti che siano in grado di segnalare degli allarmi ed in caso di gravi anomalie di bloccare la macchina. Il sistema più diffuso ed immediato per macro errori è quello di controllare separatamente le pressioni dei due componenti (fig. 5). Infatti, per il noto principio di Pascal le pressioni in fase di lavoro sono molto simili e devono salire e scendere contemporaneamente al funzionamento della pompa. Qualora uno dei due

69 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

INNOVATIONS

missing product would tend to zero while the only product present would tend to rise. By using a differential manometer or two appropriately calibrated pressure switches, it is therefore possible to obtain an indication that can be used for a variety of purposes. Since it is used to prevent temporary failures of the machine, this system is applied to most of the devices and for all products where the dosing errors may occur in a fairly wide range. To better control ratio and flow, it is essential to include in the circuits of the two products a few authentic flow meters, which send their data to an intelligent system. By means of a dedicated software, the PC built into the system can verify the actual rate of flow of the two components, elaborate a mathematical formula including the two of them and make sure it lies within the scope of the pre-set formula with the relative tolerances. Of course, thanks to this intelligent system with a large memory, it is possible to take into account and store a whole range of values such as temperature, density, consumption per object or per job, time of application, handling of raw materials, etc.

componenti mancasse di pressione, il prodotto mancante tenderebbe a zero mentre l’unico prodotto presente tenderebbe a salire. Inserendo un manometro differenziale o due pressostati opportunamente tarati è, quindi, possibile ottenere un segnale che può essere utilizzato con varie finalità. Questo metodo serve a prevenire errori di malfunzionamento temporaneo della macchina, ed è quindi utilizzato nella maggior parte delle apparecchiature e per tutti quei prodotti ove l’errore di dosaggio può essere in un ventaglio abbastanza ampio. Per controllare meglio il rapporto e la portata è indispensabile inserire nei circuiti dei due prodotti dei misuratori di portata veri e propri i quali inviano i loro dati ad un sistema intelligente. Utilizzando un software dedicato, il PC integrato nel sistema è in grado di verificare l’esatta portata dei due componenti, elaborare la ricetta matematica fra i due e controllare che sia inserita nell’ambito della ricetta preimpostata con le relative tolleranze. Ovviamente, avendo a disposizione un sistema intelligente e con ampia memoria, si potrà tenere conto e memorizzare tutta una serie di valori come temperature, densità, consumi per manufatto o per commessa, tempi di applicazione, gestione delle materie prime ecc.

Electronic equipment

Apparecchiatura elettronica

The electronic devices avail themselves of tools to control the flow of the two components. By means of two pilot-operated valves, the two separate components are not delivered simultaneously, but rather alternated in trains or in small batches (“step-by-step” running). In the case of the Verind equipment, the two components are delivered simultaneously and injected into each other, not in sequence but rather with filling operations. Essentially, this results in a controlled dosing error. Obviously, a special mixer able to recover the constant error generated by the system is required. The flow control tools may be based on volume, mass or a mix of both (for example, control of the stroke of two piston pumps and allocation of the weight or volume value in the parameterisation operation).

Le apparecchiature elettroniche utilizzano strumenti di controllo del ﬂusso dei due componenti. Per mezzo di due valvole servo comandate i due componenti separati sono inviati non più contemporaneamente ma a treni o piccoli batch, alternandoli fra di loro (funzionamento “passo-passo”). Nella attrezzatura Verind i due componenti sono inviati contemporaneamente ed iniettati l’uno nell’altro non più in sequenza ma ad inseguimento. Sostanzialmente questo genera un errore di dosaggio controllato. Quest’ultimo sistema richiede pertanto un miscelatore particolare che sia ovviamente in grado di recuperare l’errore costante che il sistema genera. Gli strumenti di controllo del ﬂusso possono essere volumetrici, massici o misti (ad esempio, controllo della corsa di due pompe a pistone e attribuire il valore ponderale o volumetrico nell’operazione di parametrizzazione).

Graphical representation of the dosing units Rappresentazione graﬁca dei sistemi di dosaggio Mechanical dosing

Dosaggio meccanico

The two components are supplied simultaneously and reach the mixing chamber together. L’erogazione dei due componenti avviene simultaneamente ed entrambe i componenti entrano insieme nella camera di miscelazione.

70 JUNE 2011

Ettore Maccarini, Verind Spa, Rodano (Mi), Italy

Electronic dosing (with trains)

Dosaggio elettronico (a treni)

RAPPORTO 1:1 RAPPORTO 2:1 RAPPORTO 3:1 RAPPORTO 4:1 The two components are delivered “in trains” in the mixing chamber. Of course, a simple static mixer cannot be used since one of the two components, excited with the increase in the ratio, would reach the chamber ﬁrst, as is clearly visible in the diagram. I due componenti vengono inviati “a treni” nella camera di miscelazione. È evidente che un semplice miscelatore statico non può essere utilizzato perché di fatto avremmo prima l’arrivo di uno dei due componenti che si esalta all’aumento del rapporto come è ben visibile dallo schema.

Electronic dosing (with ﬁlling)

Dosaggio elettronico (ad inseguimento)

RAPPORTO 2:1

RAPPORTO 3:1

RAPPORTO 4:1 Also in this case, there is a point of time in which only one component is present. Anche in questo caso abbiamo un momento nel quale è presente un solo componente.

Electronic dosing (with ﬁlling with increase in frequency)

Dosaggio elettronico (ad inseguimento con aumento di frequenza)

The increased frequency is used to minimise the dosing error (delivery of components), which is controlled electronically. As can be seen in the diagram, it is therefore necessary to measure only very small quantities and to deliver them into an integrated mixer combining the advantages of both the dynamic and the static mixers. L’aumento della frequenza serve per limitare il più possibile l’errore di dosaggio (invio dei componenti) che è controllato elettronicamente. Come si vede dallo schema è pertanto necessario dosare pertanto piccolissime quantità ed inviarle ad un miscelatore integrato, che unisca i vantaggi del dinamico e di quello statico.

71 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

ZOOM ON EVENTS

INTERNATIONAL PAINT ITALIA: CONFERENCE ON TANK LINING Conferenza International Paint Italia sul Tank Lining

n May, 18th, at the convention centre of the Crown Plaza Linate in San Donato Milanese (MI, Italy), International Paint Italia Spa held the conference “Pitture di rivestimento protettivo per serbatoi, contenimenti secondari e condotte: nuove tecnologie, prodotti e soluzioni sostenibili” (“Protective coatings for tanks, secondary containment and piping: new technologies, products and sustainable solutions”). The day’s program included a technical session on the critical issues and quality requirements of the tank lining and an information session on the products and application areas. In the last few years, International Paint has increased its focus on the specific field of coatings, investing in the research and development of new technologies and acquiring strong brands with a specific experience such as: Devoe, Enviroline and Ceilcote. At the moment, the range of coatings offered by this company – part of AkzoNobel – is among the richest and most performing available on the world markets. The technical solutions and the products of International are chosen every day by hundreds of companies to meet their needs. International wished to share its experience with users and specifiers, in order to strengthen the excellent relations of cooperation already in place. For further information: www.international-pc.com

o scorso 18 maggio International Paint Itali Spa ha organizzato presso il centro congressi del Crown Plaza Linate di San Donato Milanese (MI) la conferenza “Pitture di rivestimento protettivo per serbatoi, contenimenti secondari e condotte: nuove tecnologie, prodotti e soluzioni sostenibili”. Il programma della giornata comprendeva una sessione tecnica sulle criticità e i requisiti di qualità del rivestimento di serbatoi e una sessione divulgativa sui prodotti e le aree di applicazione. Negli ultimi anni International Paint ha accresciuto la sua attenzione nel settore specifico dei rivestimenti investendo nella ricerca e sviluppo di nuove tecnologie ed acquisendo marchi importanti con esperienze specifiche quali: Devoe, Enviroline e Ceilcote. Oggi, la gamma di rivestimenti offerti dall’azienda – parte di AkzoNobel – è tra le più ricche e performanti disponibili sui mercati mondiali. Le soluzioni tecniche e i prodotti International sono scelti ogni giorno da centinaia di aziende per rispondere alle loro esigenze e l’azienda ha voluto condividere questa esperienza con gli applicatori e gli specificatori della committenza alfine di rafforzare gli ottimi rapporti di collaborazione già in essere. Per ulteriori informazioni: www.international-pc.com

72 JUNE 2011

by Paola Giraldo

ANTI-CORROSION OPEN-HOUSE AT VERIND SPA Open-House Anticorrosione presso Verind Spa

n May, 13th, an open-house on the o scorso 13 maggio si è tenuta presso la 1 “Application and control techniques for sede di Verind a Rodano (MI), società lehigh solid solvent-free coatings” (“Tecniche aader nel settore degli impianti di trattamendi applicazione e controllo per vernici ad alto tto superficiale, una open-house sul tema solido e senza solvente”) was held at the ““Tecniche di applicazione e controllo per headquarters of Verind, a leading company in vvernici ad alto solido e senza solvente” rithe field of surface treatment systems based vvolta agli applicatori di rivestimenti antiin Rodano (MI). The meeting, addressed to ccorrosivi, ai normatori e alla committenza the coatings users, the specifiers and the (fig. 1). La giornata, alla quale sono intervenuti i funziocustomers (Fig. 1), was attended by executive nari di SNAM Rete Gas, SAIPEM, Tecnimont, ecc., ha n of SNAM Rete Gas, SAIPEM, Tecnimont, etc., aapprofondito gli aspetti innovativi e le criticità dei riveand was devoted to the innovative aspects stimenti protettivi senza solvente per l’industria dell’anst and the critical nature of the solvent-free tticorrosione. L’evento è stato patrocinato da alcune asprotective coatings for the anti-corrosion ssociazioni italiane industriali e accademiche (PoliEFUN, field. The event was sponsored by a few EEnte di Formazione Universitaria del Politecnico di 2 Italian industrial and academic Milano; A.N.I.A.R.P., Associazione Nazionale Impreassociations (PoliEFUN, Higher sse Applicazione Rivestimenti Protettivi; UCIF Unione Education Institution of Politecnico Costruttori Impianti di Finitura; Grupppo IspAC) C di Milano; A.N.I.A.R.P., National SScopo della giornata era stimolare gli operatori del settoAssociation of Protective Coatings rre a ricercare nuove soluzioni tecnologiche al fine di miApplication Companies; UCIF, prestazione dei manufatti e la compatibilità ggliorare le prestazio Finishing Equipment Manufacturers aambientale dei processi limitando o 3 Association; IspAC Group). eeliminando le sostanze che dannegThe aim of the day was to ggiano l’ambiente. stimulate the industry to seek new La giornata si è svolta in due sessioni, intechnological solutions to improve the performance of the objects and tervallate da un business lunch (fig. 2). te the environmental friendliness of the processes, limiting or eliminating Nel corso della mattinata i relatori – proNe the substances that damage the environment. venienti sia dall’industria che dall’univerven There were two conference sessions and a business lunch (Fig. 2). si – hanno sviluppato argomenti tecnici sità During the morning, the speakers – from both the industry and the relativi ai prodotti vernicianti ad alto solido relat university worlds – dealt with technical e ssenza solvente con caratteristiche anti1 4 topics concerning the high solid solventcorrosive immutate o addirittura superiocor Verind head quarter free coatings with similar or even better ri aai prodotti tradizionali; a nuove metoLa sede Verind anti-corrosion characteristics compared dologie di controllo della corrosione; alle do 2 with the traditional products; the new problematiche di protezione di tubazioni, The good turnout at the Verind anti-corrosion open-house. methods of corrosion control; the issues valvole industriali, serbatoi di stoccaggio; L’aff ollata platea all’open-house Verind sull’anticorrosione of protection of pipes, industrial valves alle soluzioni applicative adatte all’utilizzo 3 and storage tanks; and the application di questi prodotti vernicianti ad alto solisolutions suitable for these high solid do (rif. pag. x del presente numero). The lunch offered in the garden of the company. coatings (see pages 66-71 of this issue). Nel primo pomeriggio presso il laboraIl pranzo organizzato nel giardino dell’azienda. In the early afternoon, at the company’s torio di ricerca (fig. 3) interno all’azienda 4 research laboratory (Fig. 3), there was a si è svolta la dimostrazione pratica della The Verind research laboratory where the demonstration of the new equipments took place. demonstration of the new equipment for nuova attrezzatura per l’applicazione dei Il laboratorio di ricerca Verind dove sono state effettuate le prove. prodotti bi-componenti. applying the two-component coatings.

73 JUNE 2011

PROTECTIVE COATINGS

TRADE FAIRS AND CONFERENCES

JULY-AUGUST 2011 DoD Corrosion Conference Palm Springs, CA, USA July 31-August 5, 2011 www.nace.org

SEPTEMBER 2011 EUROCORR 2011 Stockholm,Sweden September 4-8, 2011 www.eurocorr.org CORCON Corrosion Conference and Expo Mumbai, India September 28-October 1, 2011 www.nace.org

OCTOBER 2011 MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY (MS&T) 2011 Columbus, Ohio, USA October 16-20, 2011 www.matscitech.org

NOVEMBER 2011 18 th INTERNATIONAL CORROSION CONGRESS Perth, Australia November 20-24, 2011 www.18iccperth2011.com

MARCH 2012 CORROSION 2012 Salt Lake City, UT, U.S. March 11-15, 2012 http://events.nace.org/conferences/c2012 EXPO SURFACE 2012 Kielce, Poland March 27-29, 2012 www.targikielce.pl

74 JUNE 2011

OUR ACCOMPLICES TO IPCM_PROTECTIVE COATINGS i.V. KARSTEN MÜHLBERG, Dipl.- Chem., Technisches Marketing, Technical Customer Support, Key Acco unt Windenergy, Frosio- Inspektor 2146. Was Born on 21.10.1959. Study of chem istry at the university of Leipzig/ German y (81-86). Worked in the East German Paint Indu stry till 1992. Since then with Hempel (GERMA NY) GmbH where he works for more than 10 years as Technical Service Manager Industry, then Key Account for On- and Oﬀshore Wind. He is also active outside of Hem pel in education of Frosio inspectors as lector at the SLV in Duisburg (www.slv-duisburg.de).

I GELO LOCASPI, NG ING. AN Srl ns tio Owner of Innoven Chemical Engineer After getting a degree as olar at the Italian in 1984, he worked as sch delle Ricerche) CNR (Consiglio Nazionale ards he had been erw during the same year. Aft w Solvay) from 1985 working at Ausimont (no eer (1985-1988), to 2000 as Process engin 89-1990), Business Development (19 Strategic Marketing and st, Coatings 91) for Europe and Far Ea Product Management (19 tings, coa -2000) for PVDF-based Project Responsible (1992 he 11 20 In fluoroelastomers, etc. ated and fluoropolyethers, FEVE, rin uo fl of e the manufactur for srl ns tio en ov Inn ed found thor of h durability. He is the au siloxane coatings with hig s. ion cat bli pu c tifi en of sci 4 patents and a number

E TORE MACCARINI, ET Anticorrosion Sales Mana ger at Verind Spa Was born in Milan in 1945 . He graduated at the famous Feltrinelli Tec hnical High School in 1966 and during the schoo l years, in summer, he started approaching the world of painting, in particular that of protec tive coatings. After about 13 years of wo rk at Verind Spa, he started his own compa ny developing a series of successful spraying equipments cal led Bimixer, Dispenser. In 20 09 he came back to Verind Spa in ord er to continue the develop ment of pumps for ﬂuid handlin g, dedicated in particula r to protective coatings.

, PROF. IVAN JURAGA Ph.D. chanical Me of ty cul Dean at the Fa hitecture at the Engineering and Naval Arc atia University of Zagreb, Cro the Faculty, first Since 1980 he worked at c field “Welded tifi en as assistant to the sci of Technology te titu Ins structures” at the e professor. His and after that as a full tim ies is earch interests and activit special field of scientific res ph ion enomena complex localized corros targeted at the study of mber of the me d joints. He is an active on stainless steels welde he was rs yea where during many Croatian Welding Society, ission mm Co the d n for Education an itor of a chairman of Commisio ed ef chi is a ag m 1996. Ivan Jur Fro rk. wo l na sio fes pro for y published by the ich has been continuousl “Welding” magazine wh rous specialist since 1958. g. He led nume Croatian Welding Society ted in organising s of welding and participa seminars in various field d the world. ational conferences aroun a large number of intern

INÈS A. MELAMIES, Owner of the manageme nt consultancy Blue Rondo International Inès A. Melamies is a fre e journalist specialising since over 20 years on ne w industrial products and technologies. She is also the owner of the German management consultancy Blue Rondo International. Ms . Melamies studied photography, marketing and economics in Brusse ls and New York City and lived for many yea rs in the USA, Finland an d Belgium. As an expert in Public Re lations, her aim is to help internationally working companies to de velop the best possible im age in the public. Close contacts with the media, with ass ociations, international institutions and the economy form the cornerstone of her company’s comprehe nsive communication con cept.

75 JUNE 2011

Eos Mktg&Communication srl www.ipcm.it info@ipcm.it

TECHNICAL ADVISORY BOARD

Redazione - Sede Legale: Via Enrico Tazzoli, 15 20031 - Cesano Maderno (MB) - Italy

Adolfo Acquati: Enamelling lines

Dr. Ezio Pedroni: Coil coating

Attilio Bernasconi: Paint stripping technologies and cryogenic processes

Loris Rossi: Surface treatment on aluminium

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

Enzo Colapinto: UV systems and technologies

The first international magazine for surface treatments

ALESSIA VENTURI venturi@ipcm.it

2011 2nd YEAR Bimonthly

N°9-May www.ipcm.it

Dr. Thomas Schmidt: Powder coatings and inks Giuseppe Tarquini: Liquid coatings Gianfranco Verona: Water treatment Dario Zucchetti: Coating lines

Ivano Pastorelli: Measurement and quality control

EDITORIAL DIRECTOR / DIRETTORE EDITORIALE FRANCESCO STUCCHI stucchi@ipcm.it

EDITORIAL BOARD

EDITORIAL OFFICE / REDAZIONE PAOLA GIRALDO giraldo@ipcm.it

Dr. Felice Ambrosino: Marketing

The first international magazine for surface treatments La prima rivista internazionale sui trattamenti superficiali

Registrazione al Tribunale di Monza N° 1970 del 10 Dicembre 2009 Eos Mktg&Communication srl è iscritta nel Registro degli Operatori di Comunicazione con il numero 19244 POSTE ITALIANE SPA – SPED. IN A.P. 70% LO/MILANO

LAYOUT/ IMPAGI IMPAGINAZIONE LASER GRAFICA 90 www.lasergrafica www.lasergrafica.it PRINT/ STAMPA GRAFICI L&S SERVIZI GRA e-mail: info@ls-srl.com info@ls-s

Prof. Massimiliano Bestetti: Department of Chemistry, Material and Chemical Engineering, Politecnico of Milan – Section of Applied Chemistry and Physics Dr. Franco Busato: European environmental legislation and new technologies Prof. Paolo Gronchi: Department of Chemistry, Material and Chemical Engineering, Politecnico of Milan – Chemical Engineering Section

Prof. Fabrizio Pirri: Department of Material Sciences and Chemical Engineering, Politecnico of Turin, Micro and Nanosystems, Nanomaterials and Surfaces Prof. Stefano Rossi: Material Engineering and Industrial Technologies, University of Trento - Product Design Dr. Antonio Tolotto: Marine and industrial anticorrosive coating cycles Dr. Fulvio Zocco: Environmental and quality

It is forbidden to reproduce articles and illustrations of “IPCM™” without authorization and without mentioning the source. The ideas expressed by the authors do not commit nor magazine nor eos Mktg&Communication S.r.l and responsibility for what is published is the authors themselves. È vietata la riproduzione di articoli e illustrazioni di “IPCM™” senza autorizzazione e senza citarne la fonte. Le idee espresse dagli autori non impegnano nè la rivista nè eos Mktg&Communication S.r.l e la responsabilità di quanto viene pubblicato rimane degli autori stessi.

ANTI

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Europolveri per dare una soluzione concreta al problema della corrosione ha formulato una serie di speciali A nticorrivestimenti polimerici organici denominati “A rosion 11” in grado di isolare le superfici metalliche trattate creando una barriera impenetrabile all’azione corrosiva. Tutti i primer “Anticorrosion 11” hanno una matrice polimerica rafforzata da cariche minerali naturali o/e sintetiche che sinergicamente determinano: eccellente resistenza chimica, elevata impermeabilità, alta resistenza elettrica, ottima adesione al manufatto in ogni punto e buona sopraverniciabilità con rivestimenti sia in polvere che di altra natura. La serie “Anticorrosion 11” comprende primer per utilizzi

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universali, primer specifici per ruote in impianto verticale e orizzontale, primer degasanti per manufatti zincati a caldo, primer ad alto spessore, primer ai fosfati di zinco ed infine un primer anticorrosivo nanotecnologico.

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