LA VERNICIATURA INDUSTRIALE HA L’OPPORTUNITà DI ACCEDERE AL NUOVO MERCATO DELLA FINITURA “METALLICA” DA DEPOSIZIONE FISICA VIA SPUTTERING. TEST-MET è UNA MACCHINA CHE CONSENTE AI PRODUTTORI DI SISTEMI VERNICIANTI DI SVILUPPARE NUOVI FONDI DI PREPARAZIONE E FINITURE PROTETTIVE SPECIFICHE PER PROCESSI DI PVD.
Arzuffi da più di 35 anni progetta, produce e installa macchine e impianti per processi di rivestimento sotto vuoto. I suoi sistemi sono progettati in modo flessibile, potendo essere equipaggiati per effettuare trattamenti al plasma per l’attivazione di superfici polimeriche, l’evaporazione termica o metallizzazione, processi PVD (Physical Vapour Deposition) via sputtering e sputtering reattivo, processi PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition), con finalità funzionali o decorative.
Ha sviluppato sistemi altamente industrializzati, per rivestire oggetti di differenti materiali, dimensioni e forme garantendo le produttività tipiche dei processi industriali ad alta automazione.
Mara Arzuffi, business development manager dell’azienda, incontrata recentemente presso la sede Arzuffi PVD a Bernareggio (MB, Italia), ci permette di focalizzare l’attenzione sui processi e impianti PVD, che riteniamo abbiano un futuro di mercato sempre più interessante, sia per applicazioni funzionali – tipicamente per i fanali in campo automotive, in ottica e per il settore medicale – sia decorative, tenuto conto delle difficoltà crescenti dal punto di vista ambientale dei sistemi di deposizione elettrolitica. In queste pagine presentiamo un sistema di primo approccio per attività di ricerca e sviluppo relative alla messa a punto dei processi di deposizione fisica dei metalli, Test-Met (ugualmente utile per le aziende che hanno piccoli lotti e produzioni discontinue), rimandando al prossimo numero della rivista un’analisi più approfondita dei sistemi ad alta produttività installati dall’azienda (si veda, a questo proposito, il video).
«I nostri impianti – ci dice Mara Arzuffi – sono progettati su misura per rispondere alle esigenze dei clienti e possono integrare diverse tecnologie di deposizione di metalli su superfici di natura differente – polimeriche, metalliche – per finalità sia funzionali sia estetiche. Per facilitare lo sviluppo di nuovi processi ed effetti e per eseguire in tempi brevi campionature senza dover fermare le linee produttive, abbiamo progettato Test-Met, una macchina piccola, compatta, di facile gestione, per soddisfare nuove richieste di mercato, proporre nuove finiture ai clienti, senza incidere sui flussi di produzione della linea industriale e, nel caso di PVD sputtering, formulare ricette da trasferire rapidamente sulla linea.
Gli ulitizzi del Test-Met non finiscono qui – prosegue Mara Arzuffi – infatti può essere utilizzato in ottica di laboratorio per:
ricerca e sviluppo pre-industrializzazione. Data la crescente pressione legislativa sulle tecnologie galvaniche, Test-Met permette agli utilizzatori di tali tecnologie e agli specificatori di trattamenti di deposizione metallica di poter sviluppare conoscenze e competenze con i cicli PVD, più innovativi e a bassissimo impatto ambientale; ai produttori di vernici, liquide e in polvere, di sviluppare formule innovative per ottenere fondi di preparazione e protettivi trasparenti adatti all’ottenimento delle superfici con le qualità desiderate; ai designer che lavorano con le aziende nei diversi campi della produzione manifatturiera di ricercare effetti, colori, trasparenze originali.
piccole produzioni. Oltre a facilitare il lavoro di sperimentazione, Test-Met permette comunque di produrre piccoli lotti, ciascuno dei quali può essere ottenuto anche con effetti diversi e personalizzati».
«La macchina – spiega Mara Arzuffi – consente la maggiore personalizzazione: può gestire ogni tipo di tecnologia sotto vuoto, anche in forma ibrida, dal pretrattamento al plasma delle superfici all’evaporazione termica, al PVD via sputtering e sputtering reattivo (con l’eventuale assistenza di differenti gas di processo). È attrezzabile con sistemi portapezzi a giostra/planetari differenti, anche in versione adatta a essere utilizzata in verniciatura (per evitare di dover manipolare i pezzi tra le differenti fasi di processo) e, naturalmente, con target, cioè metalli da sputterare, diversi. Regolando i parametri di processi – quali ad esempio grado di vuoto, velocità di rotazione dei pezzi, potenze applicate al catodo magnetron, iniezione (tipo e quantità) dei gas addizionali di processo, ecc… – si ottiene un’ampia gamma di effetti, colorazioni, trasparenze differenti e personalizzabili.
L’interfaccia utilizzatore (HMI) è stata progettata per essere altamente intuitiva, sia per intervenire sui diversi parametri di processo, sia per controllare la sua progressione, sia per la memorizzazione del processo, in definitiva, per tracciarlo completamente».
«In generale – continua Mara Arzuffi – il Test-Met è stato sviluppato per mantenere l’investimento alla portata di ogni azienda; ha consumi energetici contenuti (la potenza installata è di 65 kW nella versione hybrid, l’assorbimento reale è di 35 kW). Il sistema gestionale della macchina è 4.0 ready. È una macchina compatta, e un ciclo completo può essere eseguito in 5 minuti.
La capacità di personalizzare l’impianto al fine di garantire al cliente la maggior produttività ai minori costi produttivi – sottolinea Mara Arzuffi – ci permette di offrire sistemi custom che offrano un ritorno di investimento migliore. Nel caso di ambienti particolarmente umidi, o riempimento della camera con molti pezzi di materiale polimerico, per i quali i tempi di vuoto potrebbero allungarsi, installiamo una specifica “criopompa”, una pompa da vuoto che intrappola gas o vapore facendolo condensare su una superficie fredda, e che permette di abbassare drasticamente i tempi ciclo e di stabilizzarli a fronte di condizioni ambientali variabili.
Data la sua compattezza, nel Test-Met non è necessario installare la criopompa».
«Infine, come tutti i nostri impianti, il Test-Met viene progettato, assemblato e messo in funzione nell’area produttiva della nostra azienda, situata a Bernareggio (MB). Qui il cliente può effettuare il pre-collaudo e, nel caso del Test-Met, si consegna in versione completamente plug&play (è forchettizzabile, e può essere facilmente traslabile anche nel laboratorio o nel reparto del cliente). Le utenze necessarie per il corretto funzionamento della macchina sono elettricità, aria compressa, acqua di raffreddamento delle pompe, connessione internet (per sfruttare i vantaggi 4.0 e il nostro servizio di telediagnostica)».
«Il Test-Met che stiamo allestendo in questo momento – ci mostra Mara Arzuffi – è una macchina che denominiamo Hybrid, permette cioè di effettuare trattamento al plasma, evaporazione termica, sputtering e sputtering reattivo (fig. 7). Un “concentrato tecnologico” che permette veramente di sondare le varie possibilità di sviluppo dei sistemi di deposizione fisica dei metalli con finalità funzionali ed estetiche. Una configurazione che dà la massima flessibilità d’uso all’utilizzatore: può attivare le superfici di materiali polimerici apolari, depositare alluminio per via termica, ogni altro metallo via sputtering, ottenere qualsiasi tipo d’effetto addizionando differenti gas di processo (azoto o acetilene, per esempio), e così via».
«Con lo sputtering – sottolinea Mara Arzuffi – oltre alla possibilità di depositare metalli differenti abbiamo il vantaggio di poter regolare e controllare con precisione lo spessore depositato e di ottenere risultati ripetibili ciclo dopo ciclo. Questo consente, per esempio, di ottenere effetti metallici a differente grado di coprenza (o trasparenza). Questa è una caratteristica che interessa, per riferirci a casi concreti, ai produttori di bottiglie di vetro (per cosmetica, vini, liquori), per avere un effetto estetico metallico, se richiesto in un’ampia gamma di colori, e consentire contemporaneamente di valutare alla vista il livello del liquido contenuto».
Alcune categorie di consumatori, tra l’altro, considerano la semitrasparenza come fattore migliorativo per la riciclabilità del vetro, ulteriore elemento di marketing del packaging di profumi e bevande.
«Poiché vendiamo e installiamo i nostri impianti in tutto il mondo – continua la nostra interlocutrice – anche per Test-Met utilizziamo componentistica di alta qualità, reperibile e assistita in tutti i mercati internazionali dove operiamo, così da garantire un supporto veloce ed efficace per la componentistica principale dell’impianto. L’installazione del Test-Met presso il cliente è molto rapida, in un giorno l’addetto è in grado di utilizzare la macchina, facilitato anche dall’interfaccia grafica molto intuitiva, e i manutentori sono messi in grado di intervenire secondo quanto previsto dal relativo manuale».
«Per la pulizia ordinaria della camera, protetta da un rivestimento di lamiere fissate con clip (inclusi nella fornitura vi sono sempre 2 set di protezioni), facilmente estraibili – conclude Mara Arzuffi – si usa un bagno di acqua e soda oppure tramite sabbiatura. Il software segnala in maniera intelligente quando cambiare il target, in base ai Kw/h di consumo, quando sostituire le resistenze per l’evaporazione, così come la durata della vita delle pompe. C’è inoltre un countdown in base al numero dei cicli eseguiti che segnala quando effettuare manutenzione e pulizia. Arzuffi offre inoltre un servizio di manutenzione preventiva annuale per controllare lo stato dell’impianto e sostituire tutti i componenti oggetti ad usura».
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