Il Competence Centre per lo sviluppo delle vernici UV di Arsonsisi

La redazione della rivista ipcm® International Paint & Coating Magazine visita lo stabilimento Arsonsisi di Berlingo per la produzione delle vernici liquide e intervista il dr. Stefano Lazzerini sulla tecnologia delle vernici UV.

Ipcm®: Ci parli dell’importanza della Ricerca & Sviluppo per Arsonsisi

Dr. S. Lazzerini: Per Arsonsisi la Ricerca&Sviluppo è il cuore del business, poiché solo stando al passo con le esigenze mutevoli del mercato è possibile rimanere competitivi.

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Dr. Stefano Lazzerini, Business Manager e UV Product Manager di Arsonsisi.

A questo proposito Arsonsisi ha creato all’interno dello stabilimento produttivo di Berlingo un Competence Centre dedicato esclusivamente allo sviluppo della tecnologia UV, avvalendosi della collaborazione di impiantisti, laboratori di analisi e fornitori di materie prime, e gestendo progetti specifici con clienti e istituti di ricerca.

Oltre al laboratorio per lo sviluppo delle vernici UV, a Berlingo abbiamo un laboratorio di collaudo delle materie prime e dei prodotti finiti e un laboratorio di ricerca dei prodotti termici non UV.

Ipcm®: Com’è strutturato il Competence Centre per le vernici UV?

Dr. S. Lazzerini: Il laboratorio per lo sviluppo delle vernici UV è dotato di una cabina a spruzzo a secco, un dispersore COWLES da banco per la preparazione di prodotti pigmentati fino a 40 kg, strumentazione da laboratorio standard, e di un tunnel UV.

competence centre UV coatings
Il laboratorio delle vernici UV.

Il dispositivo di polimerizzazione UV fornito da UV Ray di Cornaredo è l’ultima innovazione del laboratorio.

Abbiamo introdotto questo nuovo dispositivo per rendere più fluida l’attività del nostro laboratorio: a questo scopo abbiamo espressamente richiesto a UV Ray di dotare il forno di una teca in materiale plastico per evitare all’operatore l’utilizzo di occhiali di protezione dai raggi UV, che potrebbero risultare dannosi per la vista. Questo facilita il suo lavoro.

Inoltre, in precedenza c’era un solo tunnel UV che asserviva sia il laboratorio di collaudo che il laboratorio per le vernici UV, con le difficoltà di sovrapposizione che si possono ben comprendere.

Oggi, grazie al forno UV Ray, abbiamo separato le due attività e risolto anche questa problematica.

dispersore cowles
Il dispersore cowles.
applicazione cabina a secco
Applicazione nella cabina a secco.

Ipcm®: Quali sono i vantaggi del tunnel UV?

Dr. S. Lazzerini: Avevamo la necessità di trovare uno strumento che permettesse all’operatore di impostare parametri variabili, senza vincolarlo ad una tipologia di oggetto o a un processo specifico.

tunnel uv
Il tunnel UV Ray.

Il tunnel UV Ray ha risposto molto bene a queste esigenze, poiché si tratta di un sistema molto versatile ed efficiente.

Offre innanzitutto la possibilità di modulare la velocità di avanzamento del pezzo posizionato sul nastro trasportatore; consente di variare l’altezza della lampada UV, aumentandone o meno la distanza dal campione, così da rendere possibile la polimerizzazione anche di oggetti tridimensionali con geometrie complesse; permette, infine, di modulare la potenza della lampada al mercurio da pochi Watt/cm2 fino ad una potenza massima specifica di 180 W/cm2.

Un ulteriore benefit è rappresentato dal risparmio energetico che il sistema consente. L’accensione e lo spegnimento di una lampada UV comportano la perdita di 3 ore della durata di vita utile dello strumento e la sua conseguente rapida usura. Il tunnel UV Ray è in grado di entrare in modalità standby per consentire il risparmio energetico della lampada.

La flessibilità di questo dispositivo è per noi fondamentale dal momento che il settore UV è in profonda espansione e ogni giorno il mercato ci sottopone richieste molto diverse tra loro sia per tipologia di oggetti che per dimensioni. Uno strumento dalle caratteristiche così elastiche ci permette di soddisfare queste esigenze particolari.

Ipcm®: Quali sono le attuali ricerche che impegnano il laboratorio UV?

Dr. S. Lazzerini: Ci stiamo concentrando sulle vernici pre- e post-UV per sputtering per materiali plastici e metallici, sulle vernici UV al 100% di secco, sulle vernici UV all’acqua, sulle vernici indurenti con lampade LED e sulle vernici UV per l’industria automotive.

polimerizzazione tramite raggi uv
Polimerizzazione base-coat per plastiche tramite raggi UV.

Per quanto riguarda lo sviluppo delle vernici UV che induriscono con le lampade LED, il sistema UV Ray è già stato predisposto dal fornitore per l’eventuale aggiunta delle lampade LED o sostituzione di quella attualmente in uso al mercurio.

L’intenzione è quella di dedicarci allo sviluppo di questa tipologia di vernici in futuro, ma abbiamo già cercato uno strumento che permettesse la sostituzione delle lampade senza la necessità di acquistare uno strumento specifico con lampade a LED.

Ipcm®: Com’è lo stato dell’arte delle vernici PVD/Sputtering?

Dr. S. Lazzerini: Fino a quando il legislatore non darà un termine definitivo per imporre il divieto di utilizzo del cromo VI, il mercato – e in particolare l’industria automotive – continuerà a impiegare i cicli tradizionali e a mettere in competizione il processo galvanico con la tecnologia di deposizione a vapore fisico PVD, che è l’alternativa più ecologica in commercio e che, oltre a dare gli stessi risultati, consente di trattare materiali diversi.

A questo proposito, abbiamo sviluppato 3 cicli per le vernici PVD Sputtering:

  • Un ciclo base con vernice UV + deposito sputtering + vernice UV post-sputtering anche Dual Cure, che permettono di indurire il prodotto anche dove il raggio UV non colpisce direttamente la superficie;
  • Un ciclo misto costituito da una base con vernice UV + deposito sputtering + vernice termica di post-sputtering, in genere si tratta di smalto poliuretanico alifatico;
  • Un ciclo con vernici UV pre-sputtering + deposito sputtering a finire. Con questo sistema, la maggiore permanenza del supporto nella camera di sputtering consente di ottenere uno spessore più elevato, per cui la riverniciatura non risulta più necessaria.

Ipcm®: Come vede il futuro dell’UV?

Dr. S. Lazzerini: La nostra divisione R&D ha concluso e presentato al mercato numerosi progetti. Altre ricerche sono concluse, ma faticano ad essere accettate dal settore, come per esempio quelle relative alle vernici in polvere per MDF.

Le difficoltà principali, rilevate soprattutto per i terzisti di verniciatura, sono riscontrabili nella consistenza dell’investimento che l’utilizzatore deve affrontare per installare un impianto di polimerizzazione UV ottimizzato anche per reticolare le vernici su pezzi 3D complessi e giustificato da grossi lotti produttivi.

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Esempi di prototipi verniciati con base UV + Sputtering + top coat UV.

Ma ormai i quantitativi massivi si sono spostati in Cina, mentre i verniciatori europei tendono a caratterizzare la propria produzione applicando rivestimenti speciali su piccoli lotti: in questa ottica trova problematico effettuare un investimento di grande portata.

Invece, i cicli con vernici PVD Sputtering sono stati messi a punto e lavorano bene, tanto che iniziano ora ad essere richiesti dai clienti più lungimiranti – anche galvaniche tradizionali – che vogliono evitare di trovarsi in difficoltà quando il legislatore eliminerà definitivamente l’utilizzo del CrVI.

Ovviamente la nostra ricerca non si può fermare ai risultati ottenuti e aver trovato partner affidabili per la fornitura della giusta strumentazione è un’ulteriore garanzia che i nostri progetti possono essere sviluppati in modo flessibile e veloce e con le corrette misure di sicurezza per i nostri operatori.

visita redazione ipcm
Da sinistra, Monica Fumagalli (ipcm®), Francesco Italiano (Arsonsisi), Marco Sotti (ipcm®), Stefano Lazzerini (Arsonsisi) durante la visita al Competence Centre per le vernici UV di Arsonsisi.

Scarica il pdf e leggi l’intero articolo negli “Highlight of the month” del numero 56 marzo/aprile 2019 di ipcm®!

ipcm 56 2019 articolo arsonsisi