Finitura elettrostatica del legno

La finitura in campo elettrostatico era originariamente utilizzata per il metallo: alloggiamenti di elettrodomestici (lavatrici, frigoriferi), carrozzerie di automobili, porte metalliche. Gradualmente, grazie ai suoi vantaggi, il metodo è stato adattato alla finitura del legno. La finitura in campo elettrostatico è oggi frequentemente utilizzata per rivestire sedie o altri oggetti in cui la normale spruzzatura genera perdite molto elevate.

Principio del metodo

La spruzzatura in campo elettrostatico si basa sul movimento di particelle atomizzate lungo le linee di un campo elettromagnetico formato tra una pistola con carica negativa e un oggetto con carica positiva. Le particelle di vernice o di pittura caricate elettricamente sono attratte dall'oggetto da verniciare lungo le linee di forza di questo campo formato tra la pistola e l'oggetto da rifinire, che è messo a terra. Le particelle cedono la loro carica elettrica e vengono trattenute sulla superficie dell'oggetto da rifinire.

L'intensità del campo elettromagnetico dipende dalla distanza tra la pistola e l'oggetto e dalla differenza di potenziale (tensione). Normalmente la tensione tra l'oggetto carico e la pistola è di 80 kV. La distanza dipende dall'apparecchiatura e varia tra 0,3 e 0,5 metri.

Il legno è un cattivo conduttore di elettricità. Pertanto, per ottenere un effetto elettrostatico ottimale, l'umidità del legno deve essere di 10-12% e l'umidità dell'aria non inferiore a 60-70%. Per migliorare la sua conduttività, il legno può essere trattato con soluzioni saline o tenuto per un breve periodo in speciali bagni di vapore.

Pistole per l'applicazione di campi elettrostatici

Va da sé che non una pistola qualsiasi può essere utilizzata per queste applicazioni e non una vernice qualsiasi. Esiste un'apparecchiatura speciale per l'applicazione del campo elettrostatico, che trasmette la carica elettrica ai materiali che formano la pellicola, specificamente formulati per condurre la corrente elettrica.

L'attrezzatura può essere simile alle normali pistole a spruzzo o può essere costituita da dischi di applicazione. Questi ultimi ruotano e spargono la vernice con carica negativa, che viene attratta dagli oggetti di rivestimento con carica positiva. Il sistema a disco è più vecchio e meno utilizzato di recente.

Finitura in campo elettrostatico

I materiali di finitura elettrostatici sono diversi da quelli abituali. I solventi utilizzati per solvatare la resina, la tensione superficiale, la viscosità e la capacità di carica elettrostatica sono diversi. I prodotti che possono essere utilizzati sono quelli che formano una pellicola (primer, vernice, smalto). Nella composizione dei materiali sono presenti sostanze che aumentano la conduttività e, formando la pellicola, la conduttività dell'oggetto aumenta. Maggiore è il numero di strati, maggiore è la conduttività. Smalti, velature o prodotti simili non possono essere applicati in questo modo.

Sia i prodotti a base di solventi che quelli a base d'acqua possono essere applicati elettrostaticamente, purché siano formulati per questo tipo di applicazione. L'applicazione di prodotti a base di solventi non è pericolosa perché vengono utilizzati solventi ad alto punto di infiammabilità.

Anche la viscosità è molto importante in questo tipo di applicazione. Se la viscosità raccomandata non è rispettata, l'applicazione non funzionerà come previsto.

La persona che esegue l'applicazione del campo elettrostatico deve essere addestrata per questo lavoro. Deve anche sapere come effettuare la manutenzione della pistola. Da questo dipendono sia la durata dell'apparecchiatura sia la possibilità di evitare incidenti.

Vantaggi dell'applicazione del campo elettrostatico

Il vantaggio principale del processo è la notevole riduzione del consumo di materiale grazie alla riduzione delle perdite.

Nella verniciatura a spruzzo convenzionale le perdite più basse si hanno quando si rifiniscono pannelli diritti senza lavorazioni meccaniche. Le perdite aumentano con la lavorazione e con il restringimento della superficie di laccatura. È il caso di cornici, elementi intagliati o sedie. In questo caso le perdite teoriche per i pannelli sono di 20% e salgono a 60% per le sedie. In realtà, però, le perdite di materiale di finitura sono molto più elevate, raggiungendo e addirittura superando le 100%.

Nel caso della finitura elettrostatica, la riduzione delle perdite è spettacolare. Il consumo di materiale si riduce di 50%, addirittura di 80%. A causa delle cariche elettriche, anche se la spruzzatura viene effettuata dalla parte anteriore dell'oggetto da rifinire (sedile, telaio), le particelle si depositano anche sulla parte posteriore, attratte dal campo elettromagnetico che si forma. In questo modo si riduce la quantità di materiale che finisce nell'atmosfera (over spray) o sul pavimento e si aumenta la quantità depositata sul legno.

Un altro vantaggio che ne deriva è il miglioramento delle condizioni di lavoro. Riducendo le perdite, l'atmosfera nel capannone sarà molto più pulita e i problemi di tutela ambientale e di qualità del lavoro saranno notevolmente ridotti.

Altri vantaggi sono l'applicazione uniforme del materiale di finitura e la possibilità di automatizzare l'intero sistema, aumentando così la produttività.

L'attrezzatura più performante è quella che combina la spruzzatura elettrostatica con robot antropomorfi. Questi robot applicano il materiale seguendo i contorni del pezzo, un'operazione eseguita con un software speciale. In combinazione con l'effetto elettrostatico, le perdite di materiale sono ulteriormente ridotte.

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