Pretrattamento a film sottile e industria 4.0: un’esperienza di riferimento

Pretrattamento e industria 4.0, l’esempio. 

L’azienda Tasso di Atessa (Chieti) progetta, produce e vernicia componenti per l’industria automobilistica, per arredamento e arredo-design, carrelli elevatori, macchine movimento terra, camper e caravan, moto, componenti per il trattamento aria e acqua, armadi elettrici, macchine per la pulizia e molto altro ancora. Fornisce ai propri clienti prodotti finiti e pronti per l’assemblaggio finale.

É un’azienda che lavora per conto terzi, su specifica o co-design, con linee di produzione differenti:

• termoformatura di plastica sottovuoto;
• stampaggio plastica ad iniezione;
• carpenteria metallica leggera (d’acciaio, alluminio, acciaio inox, leghe);
• verniciatura per cataforesi, polveri, o cicli compositi.

Abbiamo incontrato Roberto Ramondo, l’amministratore delegato, con i suoi collaboratori Giancarlo Pianta, direttore dello stabilimento e Dionino Martelli, il responsabile della verniciatura, insieme a Andrea Monti e Cosimo Pacifico (Chemetall Basf), che ci hanno mostrato i soddisfacenti risultati di un intervento di completo revamping del reparto di verniciatura, a partire dal ciclo di pretrattamento – introduzione delle nanotecnologie di pretrattamento (Oxsilan) nelle due linee di verniciatura – e di implementazione di un sistema di industria 4.0 di gestione delle linee, con particolare soddisfazione per quanto riguarda l’impianto di cataforesi, più datato rispetto alla linea a polveri.

«La Tasso è un’azienda di produzione e verniciatura orientata a una clientela di alta gamma – ci spiega Giancarlo Pianta durante la visita ai reparti produttivi – una politica che ci spinge al miglioramento continuo delle prestazioni di ogni reparto, a partire dalla progettazione dei pezzi e dei processi produttivi, passando per la trasformazione dei diversi materiali metallici e polimerici, e infine, alla loro verniciatura. Per questo sottoponiamo il nostro parco macchine a verifiche continue, interventi d’ottimizzazione e, quando l’innovazione mette a disposizione tecnologie più avanzate, di sostituzione. I nostri clienti sono leader nel loro settore, Tasso deve dare le risposte con contenuto tecnologico adeguato».

Cataforesi

«Nella linea di cataforesi – interviene Dionino Martelli – dove abbiamo con successo cambiato il ciclo precedente tricationico con la conversione nanotecnologica Oxilan della Chemetall Basf (a base di silani, zirconio e manganese), verniciamo acciaio, acciaio zincato e quantità minori d’alluminio.

Tutto l’impianto è stato sottoposto a un’azione di revamping completa a partire dall’integrazione di un sistema 4.0: sensorizzazione di ogni singola fase di processo, gestione fine delle curve di tensione e voltaggio della vasca di cataforesi e dei parametri fisici e chimici del prodotto cataforetico, temperature, velocità, e così via. Così trasformato, il PLC gestisce l’impianto in modo completamente flessibile, bilancella per bilancella (ciascuna è identificata mediante codice a barre e ricetta individuale, a seconda delle specifiche del suo carico). L’ottimizzazione del processo consentita dal sistema, che permette il controllo e le eventuali variazioni dei parametri di processo, in ogni momento, da remoto, ha dato risultati superiori alle aspettative, avendo recuperato circa il 30% di maggior capacità produttiva.

I bagni della linea di pretrattamento che abbiamo introdotto sostituendo il precedente processo di fosfatazione allo zinco – sottolinea Dionino Martelli – non solo migliorano le prestazioni protettive, ma sono molto più avanzati anche sotto il profilo della sostenibilità: le temperature ottimali sono più basse e controllate in modo preciso. Gli scarichi (fanghi) sono minimizzati, e i consumi d’acqua e gli interventi di manutenzione ridotti significativamente. Gli standard di qualità, migliorati, sono molto più omogenei e stabili nel tempo.

Il processo di pretrattamento

• presgrassaggio a 55/60 °C (5 min), trattato con disoleatore in continuo: verniciando non solo la nostra produzione, ma anche per conto terzi, un presgrassaggio efficiente è fondamentale per ottenere un rivestimento di qualità e procedure di manutenzione meno complesse;
• sgrassaggio a 55/60 °C (5 min, variabile a seconda del materiale utilizzato, inferiore nel caso d’alluminio, per esempio);
• risciacquo acqua di rete;
• risciacquo demineralizzato;
• conversione nanotecnologica a temperatura ambiente. Nel periodo invernale manteniamo il bagno di conversione a una temperatura compresa tra i 25/30 °C (3 min);
• risciacquo demineralizzato;
• risciacquo demineralizzato puro (20 µS).

Segue la deposizione cataforetica. Il raddrizzatore è stato potenziato (da 400 a 600 A), così come le celle di dialisi (da 14 a 20), proprio per poter verniciare quel 30% aggiuntivo che abbiamo recuperato grazie agli interventi che hanno permesso di aggiornare l’intera linea.

Infine, anche l‘HMI, l’interfaccia con la linea, è stata studiata per permettere, in modo immediato, di visualizzare a video tutta la situazione della linea, agevolando sia il controllo sia gli interventi di ottimizzazione continua.

Polveri

«La linea a polveri è stata recentemente installata. Abbiamo lavorato insieme all’impiantista su un modello di ciclo che abbiamo analizzato e sviluppato in Tasso. Anche in questo caso, la linea è caratterizzata da un pretrattamento multimetal – riprende Dionino Martelli – capace di trattare sia i componenti metallici che arrivano dalle nostre nuove macchine di taglio laser. Dunque, abbiamo installato un processo di pretrattamento appositamente sviluppato, a 8 fasi, comprendente 1 sgrassaggio alcalino, 2 risciacqui, 1 decapaggio acido, 1 lavaggio e 1 risciacquo demi, conversione nanotecnologica (Oxsilan), 1 risciacquo demineralizzato puro. I risciacqui demineralizzati sono in cascata inversa, così come i risciacqui con acqua di rete (ad esclusione del lavaggio successivo al decapaggio acido, costituito da una rampa con acqua di rete, a perdere).

Anche per questa linea, sgrassaggio e decapaggio sono a caldo (55 °C), e la conversione è mantenuta tra i 25 e i 30 °C, nel periodo invernale. Una fase di conversione a temperatura stabile consente un netto miglioramento dello standard di qualità.

Infine, la cabina installata è di ultima generazione, ad alta automazione sia in fase d’applicazione – il portale di lettura delle sagome dei pezzi in arrivo permette la regolazione automatica (distanze e movimenti) dei reciprocatori, e delle pistole – sia in fase di cambio colore. Le polveri sono gestite mediante pompe, che sostituiscono i tradizionali venturi. Il fattore cruciale, qui, è il controllo degli spessori, che il tecnico addetto alla linea effettua con regolarità.

«Sia gli interventi che hanno riguardato l’impiantistica di verniciatura, sia quelli della chimica dei processi di pretrattamento – conclude Giancarlo Pianta – a più di sei mesi dalla loro implementazione, confermano i risultati che ci eravamo posti in fase di sviluppo dei programmi di miglioramento continuo. »