Impianto di verniciatura ferroviaria a liquido: efficienza energetica e controllo del processo

Questa nuova linea, progettata per supportare le attività di manutenzione e finitura del materiale rotabile, integra soluzioni ad alta efficienza per il controllo termico, la gestione dei flussi d’aria e la stabilizzazione del film di vernice. L’approccio impiantistico adottato consente di combinare sostenibilità energetica, qualità del rivestimento e sicurezza operativa, tre elementi centrali nei processi di verniciatura a liquido in ambito ferroviario.

Temperatura, controllo umidità, flusso verticale ed elevato ricambio d’aria in cabina – gestiti tramite UTA per pressurizzaione  – costituiscono le variabili chiave di processi operativi che, nel settore ferroviario dell’alta velocità, devono garantire uniformità estetica, prestazioni anticorrosive e resistenza agli stress meccanici e ambientali tipici del materiale rotabile e dell’esercizio ferroviario.

Le superfici delle carrozze e dei componenti strutturali dei treni presentano inoltre geometrie complesse e dimensioni variabili: condizioni che amplificano il rischio di difetti superficiali dati da tempi di asciugatura incoerenti e stesura non uniforme del film. Gli impianti di verniciatura per le officine ferroviarie devono pertanto essere progettati per facilitare la stabilizzazione del rivestimento. Sistemi di ventilazione evoluti, cabine a ricambio aria controllato, desolvatazione stabile e forni di essiccazione integrati con UTA ad alta efficienza, consentono di mantenere costanti i parametri di processo, ottimizzare i consumi di energia, e migliorare la qualità delle finiture.

La progettazione su misura, unita all’impiego di tecnologie avanzate di controllo termico e filtrazione, è un prerequisito essenziale per garantire conformità normativa e prestazioni costanti nei processi di verniciatura ferroviaria a liquido

La linea è composta da:

• Cabina di verniciatura a liquido manuale pressurizzata con UTA per controllo di temperatura e umidità.
• Cabina di desolvatazione.
• N.3 forni di essiccazione.
• Laboratorio vernici.
• Convogliatore aereo con stazione elevatrice per il carico-scarico e trasportatore manuale dei pezzi.
• UTA di compensazione riscaldamento dello stabilimento produttivo.

Automazione e controllo dei cicli di verniciatura ferroviaria

L’elemento distintivo dell’impianto è il livello di flessibilità del ciclo di verniciatura. La gestione personalizzata dei cicli – dal carico dei pezzi alla movimentazione lungo le diverse stazioni di verniciatura, desolvatazione e cottura – garantisce costanza, uniformità e ripetibilità di processo, e migliora la sicurezza delle operazioni, limitando l’intervento degli addetti alla linea.
Il controllo dell’applicazione della vernice a liquido – flusso d’aria verticale uniforme, velocità e distanza di applicazione – e la gestione accurata del trattamento termico delle superfici – tempi e temperature di flash-off e cottura – contribuiscono invece all’uniformità del film, ovvero ad una copertura integrale, longeva e priva di difetti della superficie.

Cabina pressurizzata e controllo termo-igrometrico

La cabina di verniciatura pressurizzata riproduce le condizioni ottimali per l’applicazione della vernice grazie al bilanciamento aeraulico del sistema gestito da una UTA – Unità Trattamento Aria che regola i flussi in ingresso e in uscita, per permettere di operare a temperatura e umidità controllate. I sistemi di filtrazione nel plenum di immissione e a pavimento, garantiscono un flusos d’aria costante su tutta la superficie della cabina  unitamente alla salubrità dell’ambiente di lavoro, captando e filtrando l’overspray in cabina.

Gestione vernici e stoccaggio in sicurezza

Un laboratorio vernici o container di stoccaggio posto al servizio della cabina di verniciatura permette l’organizzazione di vernici e solventi e degli strumenti per l’erogazione, all’interno di locali tecnici progettati per rispondere a qualsiasi esigenza dimensionale e di personalizzazione, con la massima attenzione alla sicurezza.

Tra l’applicazione della vernice e l’essicazione finale nei 3 forni progettati per eseguire cotture progressive a range variabili di temperatura, i pezzi in lavorazione transitano nella camera di desolvatazione, dove subiscono un flash-off intermedio finalizzato all’evaporazione dei solventi e alla stabilizzazione del rivestimento.

Desolvatazione: un passaggio critico per i componenti ferroviari

La desolvatazione è un passaggio critico nella verniciatura ferroviaria a liquido, soprattutto in presenza di primer anticorrosivi ad alto spessore, in quanto l’impiego massivo di primer anticorrosivi e le finiture spesse necessarie a sopportare gli stress, comportano la presenza di elevate quantità di solvente che devono evaporare correttamente per non creare ritenzioni e difetti nel film.

Forni di essiccazione e recupero energetico

Dopo la desolvatazione i pezzi vengono trasferiti mediante trasportatore aereo manuale verso i tre forni di essicazione dotati di sistemi di recupero del calore in estrazione, calore che viene scambianto con l’aria fredda in ingresso e reintrodotto nelle camera di cottura.

Entrambe le UTA – quella al servizio della cabina di verniciatura e quella per la compensazione dei sistemi di riscaldamento – sono complessivamente in grado di raggiungere un’efficienza energetica vicina al 50%.

Nell’ambito degli impianti di verniciatura ferroviaria a liquido, la Direttiva Europea 1999/13/CE (VOC Directive, oggi integrata nel D.Lgs. 152/2006, è una norma di riferimento per la gestione dei solventi nei processi di verniciatura ferroviaria a liquido, per i livelli tollerabili di VOC, composti organici volatili provenienti da solventi usati per la vernice a liquido. L’adempimento alla norma si struttura non come fase finale di verifica, bensì come parte integrante dei processi di produzione, in particolare nella cabina pressurizzata dotata di UTA.

La compliance di un impianto di verniciatura alla Direttiva VOC 1999/13/CE si realizza attraverso un insieme di misure progettuali e gestionali, e tecnologie ad alta efficienza, integrate in un unico ecosistema, configurato allo scopo di ridurre le emissioni in atmosfera e assicurare la conformità normativa del prodotto.

Gli impianti di nuova generazione offrono soluzioni e strategie per limitare l’impatto ambientale e gestire in sicurezza tutte le fasi di processo, inclusi gli aspetti ATEX, particolarmente rilevanti nelle zone di applicazione a solvente. Tra i pilastri principali dell’operatività a norma di legge, troviamo:

• Riduzione alla fonte dei VOC, attraverso la selezione di vernici a basso contenuto di solvente o preferendo vernici a base acqua.
• Ottimizzazione deli metodi di applicazione della vernice, per ridurre il consumo e la formazione di overspray.
• Controllo e captazione delle emissioni in cabina tramite sistemi filtranti.
• Gestione termica controllata per evitare l’evaporazione incontrollata di solventi.