Verniciatura a liquido di cilindri idraulici più efficiente grazie alla tecnologia elettrostatica

CAMBIO TECNOLOGICO NELL’APPLICAZIONE DI VERNICI LIQUIDE IN GERMANIA

KMF Kemptener Maschinenfabrik è un’azienda di medie dimensioni specializzata in ingegneria meccanica con sede a Kempten, nella regione tedesca dell’Algovia. Con circa 200 dipendenti, KMF produce cilindri idraulici di alta qualità per il settore dei macchinari per l’agricoltura e l’edilizia dal 2002, oltre a piastre a cambio rapido per pale gommate e sollevatori telescopici e gruppi idraulici personalizzati. Fondata nel 1954 come fornitore e terzista dell’azienda Fendt, il suo core business è oggi la produzione di sollevatori anteriori e posteriori per veicoli commerciali nel settore agricolo.

LA SFIDA

La produzione presso lo stabilimento Kempten presenta un elevato livello di integrazione verticale e arriva a includere anche i processi di rivestimento superficiale, fondamentali per una solida protezione anticorrosiva dei cilindri. Per questo, i requisiti imposti da KMF in tema di vernici sono molto stringenti: superfici lisce e sigillate, spessori uniformi e brillantezza elevata. Finora, la verniciatura era sempre stata effettuata manualmente. Bernhard Wirnharter, uno dei membri del team di KMF che ha seguito questo progetto, spiega: «La vecchia linea di verniciatura risaliva agli anni ’60 e non garantiva più efficienza economica. Per migliorare la nostra produzione, abbiamo quindi automatizzato alcuni passaggi del processo».

Nel marzo 2020, l’azienda ha infatti investito all’incirca 4 milioni di Euro nella costruzione di un nuovo capannone da 800 m2 che ospita, tra l’altro, un innovativo sistema di verniciatura a liquido con tecnologia di applicazione, dosaggio e miscelazione fornita da Wagner. La verniciatura a polvere non ha potuto essere presa in considerazione perché le parti da trattare (guarnizioni, ecc.) non avrebbero sopportato le elevate temperature richieste per la relativa polimerizzazione. L’obiettivo di KMF era sfruttare al massimo le risorse disponibili, oltre a poter applicare un’ampia varietà di colori, viste le numerose richieste di pezzi con le tinte del brand dei clienti, come per esempio il colore “Fendt Nature Green” per i componenti Fendt.

LA SOLUZIONE

Nel nuovo sistema, i pezzi sono movimentati con un tempo di ciclo di 7,5 minuti: dopo avere attraversato l’impianto di lavaggio e l’essiccatore, raggiungono la prima cabina di verniciatura, dove il primer viene applicato in modo completamente automatico. Per ridurre le emissioni di COV, in origine era previsto l’uso di vernici a base d’acqua, che avrebbe però richiesto un sofisticato condizionamento dell’aria di alimentazione della cabina al fine di trattare il prodotto verniciante in modo affidabile, con costi decisamente elevati. KMF ha quindi optato per le vernici a solvente, di più facile gestione. Per ridurre il più possibile l’uso di solventi, sono poi stati scelti prodotti ad alto solido: poiché questi garantiscono una maggiore produttività delle pitture a basso solido, il consumo di primer e finiture è ridotto, limitando così anche i costi. Il primer viene preparato con l’intuitivo sistema elettronico di miscelazione e dosaggio 2K Smart. La misurazione esatta del flusso di materiale tramite celle e il preciso dosaggio garantiscono rapporti di miscelazione costanti e riproducibili. Il primer è applicato tramite pistola AirCoat GA 5000 EAC con unità di controllo VM 5000, montata su robot. Grazie all’applicazione elettrostatica e all’atomizzazione omogenea, si ottiene un’efficienza di applicazione molto elevata con un overspray ridotto per i componenti idraulici di grande superficie. Il getto delicato consente poi di rivestire completamente anche le aree curve e difficili da raggiungere. La tecnologia AirCoat garantisce così un uso contenuto della vernice a base di solventi, riducendo le emissioni di COV e i costi dei materiali.

La finitura viene invece applicata manualmente nella seconda cabina. Considerando che solo il 50% dei pezzi trattati con primer richiede anche una mano di finitura, KMF ha deciso di automatizzare solo il primo processo per ragioni economiche. La soluzione di Wagner offre però importanti vantaggi anche per l’applicazione manuale: la pistola elettrostatica AirCoat GM 5000 EAC, la controparte della versione automatica, consente di operare in modo molto efficiente e ottenere risultati eccellenti. Il sistema di miscelazione e dosaggio 2K Comfort consente un cambio di colore rapido e automatico: si tratta di un grande vantaggio per KMF, che utilizza regolarmente sei colori diversi. Nel 2023 è previsto l’ampliamento della sala di miscelazione a dieci stazioni colore, in modo da poter lavorare in modo semplice ed efficiente anche con i colori speciali.

Per un’alimentazione affidabile della vernice, infine, sono state installate diverse pompe a pistoni ad alta pressione, sempre di Wagner, che garantiscono un flusso costante di materiale con basse pulsazioni.

L’ESPERIENZA DEL CLIENTE

Il nuovo sistema ha aumentato significativamente l’efficienza del processo, come spiega Bernhard Wirnharter: «Prima verniciavamo circa 1.500 cilindri al giorno su tre turni, lavorando anche il sabato. Oggi possiamo coprire lo stesso volume dal lunedì al venerdì con due turni».

Il cambio colore automatico per l’applicazione della finitura contribuisce in modo significativo a questo aumento di produttività: mentre con il vecchio sistema erano necessari 30 minuti per il lavaggio, il cambio manuale e la miscelazione della nuova vernice, con la nuova unità di miscelazione e dosaggio 2K Comfort il tempo richiesto è di soli 5 minuti. Il processo di cambio colore più rapido con sistema di controllo automatico, perciò, non solo offre a KMF un elevato grado di flessibilità e la possibilità di applicare un’ampia varietà di colori, ma consente anche di risparmiare circa 10 ore di lavoro a settimana. Si registra inoltre una forte riduzione nell’uso di solventi: grazie al cambio di colore più efficiente e alla riduzione delle tubazioni da lavare, nel 2021 sono stati risparmiati 1.500 kg di solvente rispetto all’anno precedente. L’elevata efficienza applicativa delle pistole elettrostatiche si traduce infine anche in un minor consumo di materiale verniciante.

Per Bernhard Wirnharter c’è poi un ultimo vantaggio decisivo: «La verniciatura automatica riduce naturalmente anche il carico di lavoro dei verniciatori: se prima un dipendente doveva rimanere tutto il giorno nella cabina di applicazione del primer con indosso l’equipaggiamento protettivo, ora è il robot a svolgere il lavoro».