Temperatura e umidità ottimale negli impianti di verniciatura per risultati eccellenti

Tutto sotto controllo: processi di verniciatura stabili e finiture brillanti

 

Vaporizzazione acqua

Nei moderni impianti di verniciatura, la costante innovazione nelle tecnologie delle vernici e la varietà delle superfici da trattare, richiede processi specializzati con condizioni di applicazione ben definite. E´  fondamentale creare un ambiente climatizzato e umidificato secondo precise specifiche tecniche.

Le condizioni ottimali per un risultato sono un range di temperatura tra +19°C e +24°C e un’umidità relativa compresa  tra il 40% e il 60%. Ecco quindi che la gestione dell’umidità risulta necessaria, in particolar modo nel periodo invernale.

Cosa significa esattamente umidità? Secondo la definizione tecnica, l’umidità è la quantità di acqua contenuta in una certa massa di aria e può essere espressa con valore assoluto (grammi su un certo volume d’aria) o in percentuale (umidità relativa). Quello che normalmente utilizziamo è il secondo valore. Umidificare significa quindi aggiungere acqua all’aria.

 

Soluzioni mirate a seconda del tipo di supporto e dell’ambito applicativo: finiture brillanti con costi sostenibili

Parlando di vernici, le tecnologie disponibili sono molto diverse tra di loro a seconda del supporto di applicazione. Non solo auto o mezzi pesanti  in acciaio/alluminio, ma anche altri materiali come le materie plastiche e compositi richiedono attenzioni molto particolari per una verniciatura di qualità.

Anche il campo applicativo determina peculiarità quali lo spessore del film, le condizioni di applicazione e la qualità del risultato. Il settore più specifico, è quello aeronautico, dove ogni grammo di vernice non utilizzato porta a un risparmio di carburante. Le vernici aeronautiche hanno raggiunto un livello di sofisticazione molto elevato, richiedendo specifiche condizioni di applicazione che includono temperatura e umidità. Per esempio, d’inverno le condizioni di applicazione saranno tra +19°C e +24°C con un livello di umidità del 40-60% mentre d’estate potremo salire a temperatutre tra 24°C e +28°C con lo stesso livello di umidità. Queste esigenze, sempre indicate nelle schede tecniche dei prodotti, conducono ad una nuova sfida: garantire le condizioni richieste tenendo sotto controllo i costi di gestione.

Discorso analogo vale per il mondo del legno. Qui l’umidità è importante sia per la fase di applicazione ma anche per la corretta reticolazione della vernice. Senza dimenticare il settore farmaceutico e i processi industriali specializzati.

Un altro aspetto per il quale il controllo dell’umidità è importante è la climatizzazione ambientale, per locali di uso abitativo, strutture sanitarie, camere per lavorazioni di componenti elettrici, elettronici e con tecnologia ibrida.

 

Umidificare l’aria in modo eco-efficiente

Dire che l’energia costa è riduttivo. Il punto è ottenere il migliore risultato utilizzando la minor quantità di energia possibile, attraverso l’uso di sistemi di recupero del calore e l’analisi dei costi delle materie prime. Se abbiamo visto che in alcuni settori applicativi le condizioni di lavoro sono determinate da un certo range o finestra ottimale, non resta che raggiungere tale target con il minore costo. Mettendo in gioco anche il controllo dell’umidità, l’energia richiesta aumenta, perché è necessario trasformare l’acqua da liquido a vapore (aeriforme) affinché possa essere assorbita dall’aria. Ogni cambio di stato richiede energia, ma possiamo controllare il modo in cui avviene il passaggio di stato rendendolo più efficiente e rispettoso dell’ambiente.

 

La scelta del sistema più adatto: isotermico o adiabatico?

Umidificare significa aumentare il livello di vapore acqueo all’interno di un certo volume di aria. Ecco quindi che il primo passo è quello di creare vapore acqueo: che avvenga tramite un sistema a gas o elettrico che trasforma l’acqua in vapore (isotermico) o attraverso l’energia termica contenuta nell’aria (adiabatico), viene richiesto un certo quantitativo di energia. I due sistemi hanno diversi punti di forza e la scelta è legata a fattori, come lo spazio disponibile e le materie prime reperibili.

Le condizioni di temperatura e umidità dell’aria sono strettamente correlate tra di loro e possono essere analizzate secondo il diagramma psicrometrico:

Schema psicometrico: adiabatico
Processo adiabatico
Schema psicometrico: isotermico
Processo isotermico

 

L’acqua non è solo acqua: sicurezza e massima igiene per l’operatore e per l’attrezzatura

L’acqua di uso comune contiene sali minerali, microorganismi e altre sostanze disciolte. Soffermiamoci sui microorganismi: batteri alghe e funghi. Considerare la loro presenza è importante nel momento in cui cominciamo a trattarla e aggiungerla all’aria che respiriamo: è fondamentale evitare proliferazioni batteriche o fungine che possano causare danni alla nostra salute.

Il primo passo per una corretta gestione dell’acqua è la sua purificazione. Nel mercato esistono diversi sistemi di trattamento: filtri, sistemi a osmosi, lampade UV e molto altro. Ogni sistema ha le sue peculiarità e costi di manutenzione. Non sempre il sistema più economico produce il risultato necessario e costa meno di manutenzione.

Se non correttamente trattata, l’acqua, evaporando, rilascia i sali minerali creando calcare mentre i batteri, come la legionella, possono proliferare. Tali situazioni, oltre a diventare un problema per la salute dell’operatore, creano danni strutturali alle cabine di verniciatura e ai gruppi termoventilanti accorciandone la vita. Ciò significa che il trattamento dell’acqua è un aspetto fondamentale per la corretta posa in opera di un adeguato sistema di umidificazione all’interno di un impianto di verniciatura.

Verniciatura industriale in completa sicurezza

 

L´unità di trattamento aria per una verniciatura perfetta in ogni condizione climatica

Dobbiamo distinguere due situazioni di umidificazione a seconda della stagione invernale o di quella estiva.

In inverno, le temperature esterne sono basse e ricche di umidità relativa. Ciò nonostante la quantità assoluta di acqua è molto bassa in quanto l’aria fredda ha un volume minore e la capacità di trattenere l’acqua diminuisce. Riscaldando l’aria, la quantità assoluta di acqua rimane invariata ma il volume aumenta, per cui il valore di umidità assoluta sarà molto basso (<5%) e ben lontano dalla soglia ottimale di lavoro del 40-60%. Con queste condizioni, è necessario un sistema di umidificazione dell’aria.

In estate le temperature sono molto più alte del set-point richiesto e l’umidità può variare sensibilmente da luogo a luogo. Con queste condizioni sarà richiesto più facilmente di raffreddare l’aria piuttosto che umidificarla anche se, con un livello di umidità bassa, l’utilizzo di un sistema di umidificazione adiabatica riduce la temperatura a un costo inferiore rispetto ad un sistema di aria condizionata.

Schema ciclo di verniciatura con umidificazione
1 – Prefiltro
2 – Bruciatore in vena d’aria
3 – Ventilatore di mandata
4 – Filtro a tasche
5 – Rack di umidificazione
6 – Separatore di gocce

 

Dimensionare, configurare e installare a regola d´arte il sistema di umidificazione

Per ottenere risultati ottimali sotto un punto di vista del rendimento, occorre prevedere sezioni adeguate per il  passaggio dell’aria per ottenere un buon mix di aria/acqua in tutte le condizioni operative. Inoltre è necessario evitare che le alte temperature della fase forno entrino in contatto con l’acqua per evitare la proliferazione batterica.

 

Specialisti per umifidicazione. Business in action!

Per ottenere il risultato migliore è importante affidarsi a un partner che sappia seguire tutto il processo progettuale, valutando le esigenze installative e consigliando il cliente sul miglior rapporto costo/efficienza del sistema. Blowtherm è sempre al fianco del cliente e dei loro consulenti, anche sul posto per trovare assieme la soluzione tecnologicamente corretta ed economicamente efficiente. Sappiamo coniugare le esigenze produttive, le caratteristiche del luogo di installazione e le condizioni esterne di progetto.

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