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291 44_Verniciatura Industriale_517_maggio/may 2011 La Rivista del Colore Innovazioni tecnologiche Technological innovations Danilo O. Malavolti Anver – Vimercate (MB) Nanotecnologie di pretrattamento, applicate con nebulizzatore Soft Rain, danno costanza di qualità elevata nella verniciatura a polveri di manufatti metallici e notevole riduzione dei consumi di acqua demineralizzata di risciacquo PRE-TREATMENT NANOTECHNOLOGIES, WHICH ARE APPLIED BY MEANS OF THE SOFT RAIN SPRAYING SYSTEM, ALLOW OBTAINING CONSTANT HIGH QUALITY FEATURES FOR POWDER COATING OF METAL MANUFACTURED GOODS, AND REMARKABLY REDUCE THE CONSUMPTION OF DEMINERALISED WATER FOR RINSING PURPOSES. Il continuo miglioramento qualitativo della verniciatura a polveri, insieme alla riduzione dei problemi ambientali riguardanti, da una parte, sia il consumo delle acque di rete e demi- neralizzate, sia delle acque reflue dagli sgras- saggi, e, dall’altra, l’eliminazione dei fanghi di pretrattamento, è il “must” dello stabilimento della CLM di Terrossa di Roncà, in provincia di Verona (fig.1) : (vedi fondino). Grazie alla straordinaria passione per la verni- The continuous improvement in powder coating quality, together with the reduction of environmental issues concerning, on the one side, mains and demineralised water consumption, as well as waste water coming from degreasing operations and, on the other side, the removal of pre-treatment sludge, is a priority for CLM located in Terrossa di Roncà, province of Verona, Italy (fig. 1): (see box). Thanks to the extraordinary passion for serial 1 - Il grande stabilimento della CLM di Terrossa di Roncà (VR). 1 – The huge CLM’s plant in Terrossa di Roncà (VR), Italy. asegue a pag 294 afollow to pag 294
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Innovazioni tecnologicheTechnological innovations

Danilo O. MalavoltiAnver – Vimercate (MB)

Nanotecnologie di pretrattamento, applicate con nebulizzatore Soft Rain, danno costanza di qualità elevata nella verniciatura a polveri di manufatti metallici e notevole riduzione dei consumi di acqua demineralizzata di risciacquo

PRe-TReaTmeNT NaNoTechNologIeS, whIch aRe aPPlIed by meaNS of The SofT RaIN SPRayINg SySTem, allow obTaININg coNSTaNT hIgh qualITy feaTuReS foR PowdeR coaTINg of meTal maNufacTuRed goodS, aNd RemaRkably Reduce The coNSumPTIoN of demINeRalISed waTeR foR RINSINg PuRPoSeS.

Il continuo miglioramento qualitativo della verniciatura a polveri, insieme alla riduzione dei problemi ambientali riguardanti, da una parte, sia il consumo delle acque di rete e demi-neralizzate, sia delle acque reflue dagli sgras-saggi, e, dall’altra, l’eliminazione dei fanghi di pretrattamento, è il “must” dello stabilimento della CLM di Terrossa di Roncà, in provincia di Verona (fig.1) : (vedi fondino).Grazie alla straordinaria passione per la verni-

The continuous improvement in powder coating quality, together with the reduction of environmental issues concerning, on the one side, mains and demineralised water consumption, as well as waste water coming from degreasing operations and, on the other side, the removal of pre-treatment sludge, is a priority for CLM located in Terrossa di Roncà, province of Verona, Italy (fig. 1): (see box).Thanks to the extraordinary passion for serial

1 - Il grande stabilimento della CLM di Terrossa di Roncà (VR).

1 – The huge CLM’s plant in Terrossa di Roncà (VR), Italy.

asegue a pag 294 afollow to pag 294

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la clm e le sue attività operativeLa CLM , costituita nel 1977, sotto forma di coo-perativa di produzione e lavoro senza fine di lucro, produce particolari in la-miera su specifica del clien-te . La cooperativa opera nel settore metalmeccanico e più precisamente in quel-lo della lavorazione del-la lamiera per il quale si è specificatamente attrezzata limitandone lo spessore a 3 mm.; essa svolge la propria attività in due siti produtti-vi situati in due comuni di-versi. La superficie coperta, tutta di proprietà, supera gli 11.000 m2.Le lavorazioni (ciclo pro-duttivo), che la cooperativa ha organizzato nei suoi sta-bilimenti, sono le seguenti:

Stabilimento di Monteforte d’Alpone:o magazzino automatico con oltre 600 vassoi per la gestione della materia pri-ma e semilavorati o tranciatura della lamiera con 5 punzonatrici o taglio della lamiera con 2 taglio laser o piegatura con 2 pan-nellatrici automatiche e 3 semiautomatiche.

Stabilimento di Terrossa di Roncà:o magazzino automatico

clm and its opera-ting activities

CLM, which was founded in 1977 as a cooperative society for no-profit manu-facturing and processing, manufactures sheet metal items upon specification of the customers. The coop-erative society operates in the engineering industry and, more precisely, deals with the processing of sheet metal by means of specific equipment that limits the relevant thickness to 3 mm. It carries out its own activity in two production units that are located in different mu-nicipalities. The completely owned covered surface is larger than 11,000 m2.The cooperative society organised the following processing operations (manufacturing cycle) with-in its own plants:

Plant at Monteforte d’Alpone:o automatic warehouse with more than 600 trays to manage the raw material and the semi-finished prod-ucts o sheet metal shearing by means of 5 punching ma-chines

A - Magazzino automatizzato delle lamiere da lavorare.A – Automated warehouse for the sheet metal to be processed.

A

B

CB - Operatrice automatica per taglio laser.

B – Automatic laser cutting unit.

C - Presse idrauliche per lavorazione lamiere.C- Hydraulic presses for sheet.

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della materia prima (fig.A)o taglio laser delle la-miere (fig.B)o deformazione lamie-re con 4 presse idrauli-che di vario tonnellag-gio (fig.C)o piegatura con 14 presse piegatrici e 1 pannellatrice semiau-tomatica (fig.D)o saldatura con 3 sal-datrici ad arco e 1 a TIG (fig.E)o verniciatura con im-pianto birotaia compu-terizzato con integrate 2 cabine di verniciatura a pulizia rapida (fig.F)o assemblaggio dei prodottio imballaggio.

o sheet metal cutting with 2 laser cutting ma-chines o folding with 2 au-tomatic and 3 semi-automatic panelling machines.

Plant at Terrossa di Roncà:o automatic ware-house for raw materials (fig.A)o laser cutting of metal sheet (fig.B)o metal sheet defor-mation with 4 hydrau-lic presses having dif-ferent tonnages (fig.C)o folding with 14 cor-nice brakes and 1 semi-automatic panelling machine (fig.D)o welding with 3 arc-welding machines and 1 TIG welding machine (fig.E)o coating with compu-terized duo-rail system having 2 built-in coat-ing booths with quick cleaning system (fig.F)o product assemblyo packaging.

D

E

F

D - Una pressa piegatrice.

D – A forming press.

E - Area di saldatura.

E – Welding area.

F - Vista generale della zona di carico e scarico dell’impianto di verniciatura a polveri.

F – General view of the loading and unloading areas for the powder coating line.

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ciatura seriale, impe-gno e interesse da parte di Michele De Marchi, direttore di produ-zione, e di Luigino Matafogo, responsabi-le della verniciatura, il cui obbiettivo pri-mario è di migliora-re sempre la qualità finale e soprattutto di eliminare ogni forma di inquinamento delle acque reflue del pre-trattamento e dei rifiu-ti solidi, recuperandoli se possibile (oli, grassi e polverosità rimossi dagli sgrassanti; ver-nici in polvere non più utilizzabili in cabina e così via). Il grande impianto (1.800 m di trasportatore birotaia, 3 m/min di cadenza, gestione dello stesso computerizzata) pre-senta una qualità super (1.000 ore di resistenza alla nebbia salina del ciclo “nanotecnolo-gie di pretrattamento organico-inorganico-strato di polvere epos-si-poliestere), scarico liquido zero (con eva-poratore finale) , mas-sima economicità di ci-clo, a cominciare dalla fase di pretrattamento.

coating, commitment and interest by Michele De Marchi, the Production Manager, and by Luigino Matafogo, the Coating Manager, whose main aim is to increasingly improve the final quality and mostly to remove any type of contamination in the wastewater coming from the pre-treatment operation, as well as in solid waste by recovering it, if possible (oil, grease and dust are removed from degreasers, powder coatings that cannot be used in the coating booth any more, etc.). The huge plant (1,800m duo-rail conveyor, 3m/min rate and relevant computerized management) is characterised by extra quality (1,000 hours of resistance to saline mist during the “organic-inorganic pre-treatment nanotechnologies - layer of epoxy-polyester powder” cycle), zero liquid discharge (with final evaporator) and maximum cycle cost-performance, starting from the pre-treatment phase.

how did they reach their goal?

By paying special attention to the pre-treatment phase, as the powder coating quality is always kept perfectly constant

2 - A sinistra il demineralizzatore con resine a scambio ionico.2 – On the left, the demineralizer with ion-exchange resins.

3 - Sopra, le due pompe prima e dopo l’eliminazione di una vasca di risciacquo.3 – On top, the two pumps before and after the removal of a rinsing tank.

4 - Il modulo Soft Demi di produzione di acqua demi di bassa e costante conducibilità (1,9-2 µS).

4 – The Soft Rain module for the production of low and constant conductivity demineralised water (1.9-2 µS).

5 - Il lettore della conducibilità dell’acqua demineralizzata mostra il suo valore operativo (1,9 µS).

5 – The demineralised water conductivity indicator shows the relevant operating value (1.9 µS).

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come hanno raggiunto lo scopo?

Dedicando maggiormente le attenzioni alla fase di pretrattamento, dal momento che la qualità delle polveri è mantenuta sempre prefettamente costante dal produttore, la ST Powder Coatings di Montecchio Maggiore, in provincia di Vicenza.

Il pretrattamento

“Per consumare minime quantità di sgrassante, di convertitore di superficie e di acque di risciac-quo, abbiamo installato un impianto Soft Rain della Europlast, che utilizza le nanotecnologie di pretrattamento metallico Dollcoat SA 115 della Dollmar- ci ha detto Michele De Marchi. Lo sgras-sante nanotecnologico senza più fosfati alcalini ci ha permesso di ridurre d’acchito una vasca di ri-sciacquo di 6.000 litri. L’acqua demineralizzata ci viene fornita da un impianto a resina con scambio ionico (fig.2), che viene raccolta in un apposita va-

by the manufacturer, ST Powder Coatings in Montecchio Maggiore, province of Vicenza, Italy.

Pre-treatment

“To consume minimum quantities of degreaser, rinsing water and surface converter, we installed a Soft Rain line by Europlast, which uses Dollmar’s Dollcoat SA 115 metal pre-treatment nanotechnologies,” Michele De Marchi told us. The nanotechnology-based degreaser, which is free from alkaline phosphates, allowed us to remove a 6,000-litre rinsing tank straightaway. The demineralised water is supplied by an ion-exchange resin system (fig.2) and it is collected into a specific underfloor tank. Thanks to the removal of a rinsing tank, the suction pump, which previously equalled 6kW/h, was reduced to 0.25 kW/h, leading to remarkable energy

6 - Il trasportatore birotaia separa l’invio delle bilancelle verso l’assemblaggio o, a sinistra, verso il magazzino aereo.

6 - The power & free conveyor separates the transport of the racks to the assembly operation or, on the left, to the aerial warehouse.

7 - I pezzi verso l’area di assemblaggio.

7 – The items to the assembly zone.

8 - Una fasedell’assem-blaggio.

8 – One phase of the assembly operation.

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sca sotto pavimento. Eliminando poi una vasca di risciacquo la pompa di aspirazione, precedente-mente di 6 kW/h è stata ridotta a 0,25 kW/h con un interessante risparmio energetico (fig.3).Non solo; per utilizzare l’ultima acqua di risciac-quo sui pezzi, prima del trattamento nanometri-co, con bassa conducibilità, ma sempre costante dal mattino a sera, abbiamo installato un nuovis-simo tipo di macchina di ulteriore riduzione della conducibilità acquosa (fig.4) fino a 1,9-2 microsie-mens: fig.5”.“Siamo così sicuri che il risciacquo demi abbia completamente eliminato dai pezzi, dopo sgras-saggio, qualsiasi sale, tensioattivi e altri conta-minanti, lasciando la lamiera pronta per essere

savings (fig.3).And there’s more: to use the last rinsing water on the items, before the nanometric treatment, with low conductivity, but always constant from morning to evening, we installed a new type of machine to further reduce water conductivity (fig.4) to 1.9-2 microsiemens: fig.5”.“We are sure that rinsing with demineralised water has completely removed, after the degreasing operation, any salt, surface-active agents and other contaminants from the items, leaving the sheet metal

9 - I pezzi verniciati verso il magazzino aereo.

9 – The coated items towards the aerial warehouse.

10 - Qui a sinistra, un’operazione di carico sul discensore del trasportatore aereo.10 – On the left, a loading operation onto the lowerator of the aerial conveyor.

11 - Le bilancelle sono trasportate nel parcheggio aereo.11 – The racks are transported to the aerial parking area.

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verniciata a polvere dopo l’asciugatura, in quanto ha pure contributo a migliorare i risultati quali-tativi in fatto di protezione antiruggine dati dal Dollcoat SA 115, mentre i consumi di acqua sono passati da 15.000 litri a 6.500 e i costi si sono ridot-ti del 40%.Oggi il 60% dei consumi totali di acqua in stabi-limento è utilizzato per i servizi al personale e il restante per l’impianto di verniciatura, cosa che nel passato le percentuali erano esattamente il contrario”.Una documentazione riguardante la modifica attuale del ciclo di pretrattamento, che ha com-portato il miglioramento della qualità finale dei manufatti e una riduzione dei costi, è riportata nel fondino a pag.303.

l’impianto

Verificati i notevoli vantaggi ottenuti con l’uti-lizzo delle nanotecnologie Dollmar di natura organica, abbiamo continuato la visita in questo stabilimento, che presenta un caso significativo tra le industrie che verniciano a polveri, in quan-to i suoi tecnici hanno innovato completamente la fase di pretrattamento.

ready to be powder coated after the drying operation, as it also helped improving the quality results concerning anti-rust protection allowed by Dollcoat SA 115, while water consumption changed from 15,000 to 6,500 litres, and the costs reduced by 40%.Today, 60% of total water consumption at the plant is used for the services to the personnel and the remaining percentage is used for the coating line; in the past, the aforesaid percentages were exactly the opposite.”The box on page 303 shows the documentation concerning the current modification of the pre-treatment cycle, which allowed improving the final quality of the manufactured goods and reducing the costs.

The plant

After having checked the remarkable advantages obtained thanks to the use of Dollmar’s organic-type nanotechnologies, we continued the visit to this plant, which is a significant example among industries that deal with powder coating, as its engineers completely renewed the pre-treatment phase.Which was the main fact that set off the

12 - Alcuni pezzi verso il tunnel di pretrattamento.

12 – Some items towards the pre-treatment tunnel.

13 - Il disoleatore della fase di sgrassaggio.

13 – The de-oiling unit within the degreasing phase.

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Quale è stata la molla che ha fatto scattare l’industrializzazione della nuova tecnolo-gia?Le caldaie da riscalda-mento della CLM oggi vengono sempre più considerate come og-getto d’arredo per in-terni e per esterni e co-me tale devono essere anche belle da vedere.La verniciatura diviene d’importanza cruciale e deve essere di livello elevato, conferendo al manufatto una finitura esteticamente perfetta, esente da difetti, resi-

industrialization of the new technology?Today, CLM’s heating boilers are increasingly considered as pieces of furniture for interiors and exteriors, so they must be pleasant to the sight, too.Coating becomes crucially important and must be high quality, thus supplying the manufactured good with perfect finishing from the aesthetic point of view, faultless, and corrosion resistant. However, due to such an economically

14 - La centrale di comando del Soft Rain. Si notino, nel serbatoio, i soli 10-15 litri di soluzione nanotecnologica, rispetto alle migliaia del precedente trattamento di conversione.

14 – Soft Rain control unit: in the tank, note that there are only 10-15 litres of nanotechnology-based solution compared with the thousands of litres for the previous conversion treatment.

15 - La nube del Dollcoat SA 115 dentro cui passano i pezzi metallici da trattare, che non necessitano più di alcun risciacquo

successivo.

15 – The metal items to be treated pass through the mist in the Dollcoat SA 115

unit; they do not need any subsequent rinsing.

16 - All’uscita del tunnel di pretrattamento nanotecnologico nebulizzato, la commissione, composta dagli specialisti della CLM, della Dollmar, di Europlast e dall’ispettore di qualità Daniele Capelloni, ufficializza questa notevole innovazione del pretrattamento.

16 – At the output of the spray nanotechnology-based pre-treatment tunnel, the committee, formed by CLM’s, Dollmar’s and Europlast’s experts, as well as by the quality inspector Daniele Capelloni, makes this remarkable pre-treatment innovation official.

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17 e 18 - Uscita dei pezzi pretrattati dal forno di asciugatura dotato di porte a chiusura automatica per risparmiare energia calorica.

17 and 18 – Exit of the pre-treated items from the drying oven, which is equipped with automatic closing doors to save heat energy.

19 - Le due cabine di verniciatura a polveri per pezzi chiari e scuri, rispettivamente.

19 – The two powder coating booths for clear and dark items, respectively.

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stente alla corrosione. Ma in un momento econo-micamente così difficile, i costi operativi devono continuamente ridursi: l’utilizzo industriale del-le innovazioni tecnologiche del pretrattamento nanotecnologico è l’unico metodo per ottenere queste economie, tenuto conto che i costi delle materie prime per le formulazioni e la produzio-ne di polveri continuano a lievitare.

Nello stabilimento di Terrossa di Roncà, come ri-portato precedentemente, si realizzano mantelli di lamiera per caldaie e altri pezzi metallici, che vengono verniciati e successivamente inviati con il trasportatore birotaia all’assemblaggio (figg. 6, 7 e 8) oppure al magazzino aereo (fig.9).

Il carico

Il carico dei pezzi sulle bilancelle avviene a mezzo di discensori (fig.10), dispositivi utiliz-zati per trasferire verticalmente, tra due livelli differenti, i carrelli di un trasportatore biro-taia, evitando l’ingombro della salita e delle discese e rendendo agevoli per gli operatori le operazioni di carico (e di scarico).Il trasferimento viene effettuato quando i car-

difficult period, the operating expenses must continuously reduce: the industrial use of nanotechnology-based pre-treatment innovations is the only method to achieve the aforesaid savings, taking into consideration that the cost of raw materials for powder coating manufacturing and formulations continues to increase.

The Terrossa plant in Roncà, Italy, as specified before, manufactures sheet metal shells for boilers and other metal objects that are coated, and then conveyed, by means of the duo-rail conveyor, to the assembly line (fig. 6, 7 and 8) or rather to the aerial warehouse (fig.9).

The load

The items are loaded onto the racks by means of lowerators (fig.10): these devices are used to vertically transfer, between two different levels, the carriages of a duo-rail conveyor, thus preventing the obstruction of lifting and lowering operations, and facilitating the loading (and unloading) activities by the operators.

20 - Particolare dell’erogazione polveri dalle pistole contrapposte.

20 – Detail of powder coating dispensing from the opposing guns.

21 - Alcuni pezzi in uscita dal forno di polimerizzazione dotato di porte anti perdita di energia calorica.

21 – Some items that exit the polymerization oven, which is equipped with doors to prevent the loss of heat energy.

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relli sono sganciati dalla catena principa-le del trasportatore e inseriti mediante un trasferitore in un bi-nario mobile.Da qui vengono invia-ti ad un parcheggio aereo in attesa d’esse-re chiamati per l’ini-zio delle operazioni di finitura (fig.11).

Il pretrattamento

I pezzi vengono con-vogliati al tunnel di pretrattamento a quattro stadi (fig.12): sgrassaggio alcalino (il cui inquinante ri-mosso viene elimina-to da un disoleatore, fig.13), esente da fo-sfati; un solo risciac-quo con acqua di re-te demi proveniente dall’impianto di de-mineralizzazione a scambio ionico (che sta per essere sostitu-ito con uno di osmosi inversa); un risciac-quo finale demi (1,9-

The transfer is carried out when the carriages are released from the main chain of the conveyor, and then introduced into a movable track by means of a transferring unit.After that, they are sent to an aerial parking area waiting to be recalled to start the finishing operations (fig.11).

Pre-treatment

The items are conveyed to the four-stage pre-treatment tunnel (fig.12): alkaline degreasing (the removed contaminant is drained by means of a de-oiling unit, fig.13), free from phosphates; single rinsing with demineralised mains water coming from the ion-exchange demineralisation system (which is going to be replaced with a reverse osmosis system); final rinsing with demineralised water (1,9-2 µS) just

22 - La salita verso il magazzinamento aereo dei pezzi verniciati nell’apposita area, prima del loro assemblaggio.

22 – Storage of the coated items into the specific area, before the relevant assembly.

23 - Il polmonamento centrale dei pezzi verniciati.

23 – Storage of the coated items.

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2 µS) poco prima del trattamento nanotec-nologico Dollcoat SA 115, applicato con il Soft Rain di nebuliz-zazione del liquido di conversione (figg. 14 e 15).Dopo l’uscita dei pez-zi dal tunnel (fig.16) segue l’asciugatura nel tunnel a chiusura e apertura temporiz-zate (figg. 17 e 18).Al raffreddamento se-gue l’invio dei pezzi pretrattati alle cabine di erogazione polvere (figg. 19 e 20) e dopo cottura a forno ad aria calda (fig.21) al ma-gazzino aereo (fig.22), dal quale sono richia-mati dall’operatore al momento dell’assem-blaggio oppure diret-tamente allo scarico dall’area di polmona-mento (figg. 23 e 24).L’impianto è gestito da un PLC (fig. 25), le cui funzioni sono verificate dal quadro in “touch screen” (fig. 26).

before the Dollcoat SA 115 nanotechnology-based treatment, which is applied by means of the Soft Rain that sprays the conversion liquid (fig. 14 and 15).When the items go out of the tunnel (fig.16), they will dry in the tunnel with timed opening and closing (fig. 17 and 18).The pre-treated items are cooled, and then sent to the powder coating booths (figs. 19 and 20); after that, they will be dryed in a oven with hot air (fig.21), and then sent to the aerial warehouse (fig.22). The operator will recall the items from the warehouse at the time of the assembly operation or rather directly when they are unloaded from the degassing area (fig. 23 and 24).A PLC (fig. 25) manages the system and its functions are checked in the Touch Screen panel (fig. 26).

24 - L’area di scarico in continuo dei pezzi verniciati: l’area centrale è riservata al polmonamento dei manufatti per evitare una discontinuità dello scarico.

24 – Continuous unloading area of the coated items: the central area is reserved to the storage of the manufactured goods to prevent unloading discontinuity.

25 - La centrale di comando dell’impianto.

25 – Control unit of the plant.

26 - Il “touch screen” dell’impianto: ogni schermata illustra le varie aree operative, dal carico allo scarico, passando per le fasi intermedie.

26 - The plant “touch screen”.

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conclusioni

Già di per sé le nanotecnologie di pretrattamen-to metallico alla verniciatura riducono i costi operativi del 40%.Con l’uso del Soft Rain, proposto dalla Dollmar, il risparmio è di oltre il 60%, con uno straordi-nario risparmio nel consumo delle acque di ri-sciacquo.Gli specialisti della CLM, società cooperativa a responsabilità limitata, ce lo hanno mostrato di-rettamente.

- Segnare 1 su cartolina informazioni

Nella seconda metà del 2010, in un ottica di miglioramento della qualità finale dei manufatti e di riduzione dei costi, è sta-to analizzato l’intero impianto di verniciatura e, in dettaglio, il processo di sgrassaggio e passivazione del materiale. Sono stati individuati diversi punti da migliorare:

o qualità dello sgrassaggio o resistenza alla corrosione o adesione della vernice al supporto.

Inoltre l’acqua demi veniva continuamente fatta “ricircolare” attaverso il demineralizzatore e questa azione comportava, ol-tre ad uno spreco di energia e una riduzione della vita utile delle resine (tempo tra una rigenerazione e la successiva), una continua variazione del pH in uscita. Con tale variazione del pH e per l’effetto dei trascinamenti dalle vasche precedenti la vasca di passivazione era soggetta ad una continua variazione dei parametri e di conseguenza costringeva ad un costante mo-nitoraggio da parte del responsabile di reparto.

Processo precedente: o sgrassaggio alcalino (6,5 tonnellate)o sgrassaggio alcalino (9 tonnellate)o risciacquo con acqua di reteo risciacquo demineralizzatoo passivazione.

L’azione sgrassante era quindi distribuita su due vasche per un totale di oltre 15 m3 di acqua da tenere riscaldata a 50°C. Dopo

miglioramento della qualità dei manufatti verniciati e riduzione dei costi Improvement of coated manufactured good quality and reduction of costs

Michele De Marchi, Tiziano Motta, Andrea Paganelli

conclusions

Metal pre-treatment nanotechnologies before coating reduce, in themselves, the operating expenses by 40%.Thanks to the use of the Soft Rain system, suggested by Dollmar, the saving exceeds 60%, with extraordinary savings in the consumption of rinsing water.The experts of CLM, a limited liability cooperative society, directly showed it to us.

- Mark 1 on information card

During the second half of 2010, from improvement of manufactured good final quality and cost reduction points of view, the entire coating line was examined and, more in detail, material passivation and degreasing processes. Some improvement points were identified:

o degreasing quality o resistance to corrosion o coating adhesion to the support.

In addition, demineralised water was continuously “recirculated” through the demineralizer, and this action, besides wasting energy and reducing the useful life of the resins (time between one regeneration and another), led to a continuous variation of the pH at the output. Due to the aforesaid pH variation and to the effect of the dragging from the previous tanks, the passivation tank was subject to continuous parameter variations and, as a consequence, the department manager was forced to constantly monitor it.

Previous process: o alkaline degreasing (6.5 tons)o alkaline degreasing (9 tons)o rinsing with mains watero demineralised rinsingo passivation.

Therefore, the degreasing action was distributed over two tanks, totalling more than 15 m3 of water to be kept heated at 50°C.

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aver letto su Verniciatura Industriale alcuni articoli relativi al nuovo sistema “impianto di applicazione Soft Rain e prodotti Dollmar”, dopo una visita alla sede dell’Europlast e una riu-nione tecnica, si e’ deciso di installare il sistema Soft Rain.

Processo nanotecnologico: o sgrassaggio alcalino Dollclean AS 435 o risciacquo con acqua di rete o risciacquo con acqua di rete (eliminata: vedi più avanti)o risciacquo demi (qui attualmente la conducibilità è sempre o inferiore ai 30 µS) o risciacquo demi nebulizzato con Soft Rain (1,9-2 µS)o passivazione con Dollcoat SA 115 nebulizzato con Soft Rain.

Con tale sistema si sono risolti i problemi dovuti al trascina-mento di inquinanti dalle vasche precedenti e migliorato l’ap-plicazione del passivante. A questo punto è stato aggiunto un ulteriore modulo, che nebulizza l’acqua demi direttamente sui pezzi. La quantità oraria di acqua nebulizzata/erogata è esat-tamente pari al consumo di acqua dovuto ad evaporazione e trascinamenti. Ora il demineralizzatore produce ogni 2-3 gior-ni la quantità di acqua necessaria e poi rimane spento con con-seguente aumento del ciclo utile delle resine a scambio ionico.Dopo alcuni test eseguiti con una sola vasca di sgrassaggio e dopo aver riscontrato comunque una qualità adeguata dei ma-nufatti, si è deciso di adibire la seconda vasca di sgrassaggio a primo risciacquo con acqua non riscaldata.

Processo attualeAttualmente il ciclo si compone di:o 1 vasca di sgrassaggioo 3 risciacqui in cascata con acqua a conducibilità decrescen-teo una rampa di acqua demi pura nebulizzatao un trattamento di passivazione mediante Soft Rain.

Rispetto al ciclo precedente i miglioramenti tecnici hanno com-portato una importante riduzione dei costi. Tra i più significa-tivi vi sono:

o minor manutenzione al demineralizzatore o consumi di acqua complessivi dimezzati e costantemente sotto controllo o tre pompe, per un totale di 12 kWh costanti, sono state spen-te o la seconda vasca non contiene più prodotti chimici, ma solo acqua di risciacquo, con evidente impatto sui costi di smalti-mento/trattamento dei bagni esaustio la seconda vasca (9 m3 di acqua) non viene più riscaldata da uno scambiatore da 290 kW/ho allungando la vita utile delle resine del demineralizzatore, diminuiscono i costi dovuti alla rigenerazione e allo smalti-mento dei prodotti utilizzati (acido cloridico, soda e acqua per il lavaggio in controcorrente).

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After having read some articles in the magazine “Verniciatura Industriale” concerning the new “Soft Rain application system and Dollmar products”, and after visiting the Europlast plant followed a technical meeting, we decided to install the Soft Rain system.

Nanotechnology-based process: o Dollclean AS 435 alkaline degreasingo rinsing with mains water o rinsing with mains water (removed: see below)o rinsing with demineralised water (currently, conductivity is always lower than 30 µS) o rinsing with demineralised water, sprayed with the Soft Rain system (1.9-2 µS)o passivation by means of Dollcoat SA 115, sprayed with the Soft Rain system.

Thanks to this system, it was possible to solve the problems that are due to dragging of contaminants from the previous tanks and improved passivator application. An additional module was added and it sprays the demineralised water directly on the items. The hourly quantity of sprayed/supplied water equals exactly the consumption of water that is due to evaporation and dragging. Now the demineralizer, every 2-3 days, produces the quantity of water that is necessary, and then keeps off with the subsequent increase in the useful cycle of ion-exchange resins.After some tests performed with a single degreasing tank and after detecting a suitable quality of the manufactured goods, we decided to use the second degreasing tank as first rinsing with non-heated water.

Current processCurrently, the cycle includes:o 1 degreasing tanko 3 cascade rinsing operations with decreasing-conductivity watero one ramp of sprayed pure demineralised watero one passivation treatment by means of the Soft Rain system.

Compared with the previous cycle, the technical improvements led to an important reduction of costs. The most significant cost reductions are:

o less maintenance to the demineralizer o halving of total water consumptions, which are constantly under control o three pumps, totalling constant 12 kWh, were turned off o the second tank does not contain chemical products any more, but only rinsing water, with a clear impact on waste bath disposal/treatment costso the second tank (9 m3 of water) is not heated any more by a 290 kW/h exchangero thanks to the extension of the useful life of demineralizer resins, the costs that are due to the regeneration and the disposal of the used products (hydrochloric acid, soda and water for backwashing) will reduce.

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