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Verniciatura in cataforesi: cos'è e come funziona

Verniciatura in cataforesi: cos'è e come funziona

27 Luglio 2021

Dopo aver parlato più volte del trattamento in cataforesi, è arrivato il momento di andare un po’ più a fondo con la questione, per spiegare nel dettaglio in cosa consiste da un punto di vista più tecnico e specifico.

In queste pagine abbiamo parlato e citato più volte il trattamento in cataforesi, della sua importanza e del perché ne consigliamo l’utilizzo nel migliorare la protezione degli articoli dall’azione della corrosione. È uno dei principali trattamenti che possiamo offrire alla nostra clientela e il nostro impianto dedicato è tra i più grandi d’Europa.
Ora è arrivato il momento di andare un po’ più a fondo, per spiegare nel dettaglio in cosa consiste la cataforesi da un punto di vista più tecnico e specifico.

 

Il principio chimico-fisico alla base della cataforesi

Il fenomeno alla base di questo processo è detto elettroforesi: introducendo in un’apposita vasca due elettrodi, tra i quali viene applicata una differenza di potenziale, le particelle del colloide che costituiscono il liquido contenuto nella vasca si mettono in movimento grazie al campo elettrico che si viene a generare, dirigendosi tutte verso uno dei due elettrodi.
Nel caso in cui la polarità sia rivolta verso il catodo, si parla di processo di cataforesi, nel caso in cui sia rivolta verso l’anodo, si parla di processo di anaforesi (una pratica oggi in disuso, superata dalla cataforesi).

 

Se questo è il fenomeno che mette in movimento le particelle, ce ne sono altri che prendono parte alla stesura del rivestimento: si tratta del trasporto meccanico, dell’elettrolisi, dell’elettro-osmosi e dell’elettrocoagulazione.

  • Trasporto meccanico: viene garantito dalla carica elettrica fornita al bagno, che mantiene in agitazione le particelle che lo compongono.
  • Elettrolisi: è un processo che porta a trasformazioni chimiche grazie all’apporto di energia elettrica; grazie a questo fenomeno si fa svolgere al catodo (cioè il pezzo da verniciare) la seguente reazione: 4H2O + 4e → 2H2 + 4OH.
  • Elettro-osmosi: consiste nella migrazione del liquido contenuto nel bagno e nel quale erano precedentemente presenti le particelle, al di fuori del film deposto sul rivestimento; si rivela di grande importanza nella successiva fase di risciacquo del manufatto, in quanto grazie a questo processo la percentuale di liquido sarà estremamente bassa.
  • Elettrocoagulazione: è un momento chiave, in cui le particelle che compongono il bagno si depositano sulla superficie da rivestire. Per controllare al meglio questa fase è necessario trovare il giusto equilibrio tra tempistiche, tensione, corrente, temperatura, pH.
cataforesi operatori impianto

Le fasi che compongono il trattamento in cataforesi

Abbiamo visto quali sono i principi chimici e fisici che animano questo processo, ora vediamo nel dettaglio le fasi con cui viene portato avanti e definito all’interno del nostro stabilimento, che può contare su un impianto per la verniciatura in cataforesi tra i più grandi d’Europa. L’intero processo, che conta ben 11 fasi sequenziali, può essere suddiviso in tre macro-step composti da puliziapretrattamento e cataforesi vera e propria.

 

Prima di iniziare con il trattamento in cataforesi, gli articoli devo essere adeguatamente preparati, ripuliti e predisposti per ricevere il rivestimento. Tutto questo inizia con la fase di pulizia e nello specifico col trattamento di sgrassaggio alcalino. Qui i manufatti vengono prima immersi e successivamente “risciacquati” con una soluzione alcalina appositamente pensata per eliminare dalla superficie i residui oleosi o ferrosi derivanti dall’attività di carpenteria che ha portato alla realizzazione del materiale grezzo che si andrà a trattare. Il momento dedicato alla pulizia viene poi ultimato con più fasi di risciacquo con acqua di rete, al termine dei quali gli articoli possono passare al pretrattamento.

 

Il processo di pretrattamento è altrettanto importante, perché consente di preparare gli articoli per ricevere nelle migliori condizioni possibili la successiva verniciatura in cataforesi. Qui avvengono i fenomeni di attivazione e di fosfatazione ai sali di zinco, un primo passaggio di protezione dell’articolo. Qui i cristalli ai sali di zinco vengono depositati sulla superficie dei pezzi metallici da trattare, conferendogli già un primo livello di protezione dalla corrosione e dalla ruggine. A questo seguono i fondamentali step di demi e passivazione: con il primo, tramite dei filtri, vengono tolti i sali all’acqua grezza e tramite i raggi UV vengono eliminati gli eventuali batteri che potrebbero corrompere il trattamento, mentre la seconda consiste in uno strato di protezione aggiuntivo che viene applicato sul pretrattamento fin qui esposto.

cataforesi operatori impianto

A questo punto l’articolo è pronto per essere trattato in cataforesi: come anticipato è un rivestimento applicato per elettrodeposizione in una vasca ad immersione composta da resina, pigmenti, cariche e solventi, dove una serie di fenomeni fisico-chimici portano il rivestimento a depositarsi sul substrato. Una volta usciti dalla vasca, gli articoli vengono risciacquati con l’ultrafiltrato: si tratta della parte liquida del bagno, a cui viene sottratta la pigmentazione, che viene estratta con un’apposita strumentazione simile a quelle per l’osmosi inversa. L’ultrafiltrazione consente una serie di benefici quali il recupero di vernice, il controllo dei parametri chimici del bagno, il mantenimento costante della conduttività.
Ora, dopo un ulteriore momento di risciacquo, gli articoli sono pronti per entrare nel forno di cottura, che provvederà a depositare e polimerizzare definitivamente la vernice.

 

Il nostro impianto è completamente automatizzato e controllato da remoto da tecnici specializzati: questo ci consente di standardizzare al meglio la produzione e organizzarla secondo necessità.

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Perché scegliere la cataforesi

La cataforesi fornisce un’estrema protezione dalla corrosione, dagli agenti esterni e dagli agenti chimici, per questo motivo è molto utilizzata in settori esigenti come l’automotive, il motorbike, il settore agricolo, delle macchine industriali, la gestione dei liquidi, il riscaldamento e la refrigerazione, l’arredamento. Sono settori dove gli articoli sono spesso a contatto con agenti e sostanze che potrebbero corrompere gli articoli metallici portandoli ad arrugginirsi: la cataforesi non fa altro che evitare che questo accada, allungando sensibilmente il ciclo di vita del prodotto ed abbinando a queste caratteristiche anche un aspetto estetico ottimale.

 

Oltre a questo beneficio, si noti che è l’unico processo che garantisce una copertura completa degli articoli, anche negli angoli, nei bordi e nelle cavità più piccole.