ITVR20120135A1

ITVR20120135A1 - Metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, costituiti da una pluralità di parti connesse reciprocamente

Info

Publication number: ITVR20120135A1
Application number: IT000135A
Authority: IT
Inventors: Gianfranco Natali
Original assignee: Gianfranco Natali
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-04

Description

METODO PER LA PREPARAZIONE ALLA VERNICIATURA DI TELAI METALLICI DI CASSONI DI VEICOLI E DI TELAI METALLICI DI VEICOLI, COSTITUITI DA UNA PLURALITÃ€ DI PARTI CONNESSE RECIPROCAMENTE

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente.

Per semplicitÃ espositiva, nel seguito della presente descrizione i termini generici â€œtelaiâ€ e â€œtelaio metalliciâ€ verranno indistintamente utilizzati genericamente per identificare sia i telai metallici dei cassoni di veicoli sia i telai metallici di veicoli.

Un primo problema che si puÃ² manifestare con la verniciatura dei telai metallici attualmente noti, Ã ̈ quello che la vernice, con il passare del tempo, tenda a staccarsi (delaminazione) selettivamente da alcune delle parti che costituiscono il telaio stesso. Si Ã ̈ potuto verificare che se il problema si manifesta con una parte, normalmente si manifesta anche con tutte le altri parti ricavate a partire dalla stessa materia prima (bobina di nastro metallico laminato), mentre se non si manifesta con una parte normalmente non si manifesta nemmeno con tutte le altre parti ricavate a partire dalla stessa materia prima.

Un secondo inconveniente, non necessariamente legato al primo, che si puÃ² manifestare con i processi di verniciatura noti, Ã ̈ invece legato alla struttura stessa dei telai metallici. Come detto, infatti, i telai metallici cui si riferisce la presente invenzione, sono costituiti da una pluralitÃ di parti metalliche connesse reciprocamente. CiÃ² normalmente avviene in corrispondenza di superfici di accoppiamento delle varie parti. Le superfici destinate allâ€™accoppiamento di due parti distinte sono in generale controsagomate (generalmente sono piane, ma non necessariamente lo devono essere) e sono poste a contatto reciproco. Il vincolo tra le due parti Ã ̈ poi assicurato da sistemi di connessione irreversibili quali saldatura o rivetti.

Va notato tuttavia che, sebbene le superfici di accoppiamento siano considerate a contatto una con lâ€™altra, si tratta di un contatto a livello macroscopico; il contatto, infatti, Ã ̈ in realtÃ un contatto multi-puntuale a causa delle irregolaritÃ superficiali che le superfici stesse presentano quali, ad esempio, la propria rugositÃ e la non perfetta planaritÃ . Di conseguenza, nella realtÃ , tra due superfici a contatto si vengono sempre a creare degli interstizi di ridottissime dimensioni.

La presenza di questi interstizi, di per sÃ©, non costituirebbe un problema, se non fosse per il processo di verniciatura.

In accordo con i processi di verniciatura noti, comunemente utilizzati per i telai metallici, infatti, prima di procedere alla verniciatura vera e propria Ã ̈ necessario preparare le superfici da verniciare in maniera adeguata per ottenere successivamente la massima adesione della vernice al pezzo. Di conseguenza, prima della verniciatura sono previste sia delle fasi di pulitura dei telai metallici, sia delle fasi di predisposizione alla verniciatura quali fasi di fosfatazione e passivazione. In particolare, prima di tutto Ã ̈ necessario pulire il telaio eliminando tutto ciÃ² che puÃ² essere successivamente di ostacolo allâ€™adesione della vernice. Quindi, il processo di pulitura puÃ² prevedere sia fasi di sgrassaggio sia fasi di decapaggio. In tutti i casi, comunque, il processo di pulitura viene effettuato utilizzando degli aggressivi chimici liquidi.

Si Ã ̈ visto tuttavia come questo processo di pulitura abbia delle conseguenze negative sulla durata nel tempo della verniciatura.

Infatti, sebbene il processo di pulitura preveda alla fine un risciacquo del telaio prima della sua effettiva verniciatura, si Ã ̈ potuto constatare che il risciacquo non Ã ̈ in grado di rimuovere dagli interstizi gli aggressivi chimici utilizzati nel processo di pulitura, che rimangono quindi depositati allâ€™interno degli interstizi stessi.

CiÃ² comporta che con il passare del tempo, gli aggressivi inizino ad intaccare le parti del telaio con cui sono a contatto causando la formazione di ruggine (prima bianca, poi rossa), ruggine che dopo un certo periodo di tempo comincia a fuoriuscire in corrispondenza dei margini delle superfici di accoppiamento delle varie parti. Al di lÃ dello svantaggio estetico, questo fatto Ã ̈ svantaggioso in quanto la corrosione tende a deteriorare la connessione tra le varie parti che puÃ², ad un certo punto, anche venire meno.

Come detto, il secondo inconveniente sin qui descritto non Ã ̈ necessariamente legato al primo; le soluzioni proposte dalla presente invenzione ai due problemi possono quindi trovare attuazione indipendentemente una dallâ€™altra.

In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione Ã ̈ mettere a punto un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente, che ponga rimedio agli inconvenienti citati.

Ãˆ in primo luogo compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente, che permetta di ridurre il rischio di successivi fenomeni di delaminazione della vernice dalle varie parti che costituiscono i telai metallici stessi.

Ãˆ in secondo luogo compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente, che permetta di ridurre il rischio di deposito di aggressivi chimici in corrispondenza di eventuali interstizi indesiderati presenti tra ciascuna coppia di parti accoppiate, e conseguentemente che consenta di ridurre il rischio di corrosione del telaio verniciato in corrispondenza degli interstizi dovuti alle irregolaritÃ superficiali.

Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente, in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente.

Il metodo prevede innanzitutto di prendere un telaio metallico costituito da una pluralitÃ di parti che siano connesse reciprocamente.

In accordo con il metodo oggetto della presente invenzione (cosÃ¬ come con i metodi noti), il telaio metallico viene poi prima sottoposto ad un trattamento di pulitura preventiva utilizzando aggressivi chimici, e successivamente, una volta pulito, ad una fase di predisposizione alla verniciatura atta a favorire la successiva adesione della vernice e la sua durata nel tempo.

La successiva verniciatura puÃ² poi avvenire analogamente ai metodi tradizionali, e puÃ² comprendere alcune sottofasi (di per sÃ© note e quindi qui non descritte nel dettaglio). Nella forma realizzativa preferita, in particolare, si utilizza una verniciatura a polvere che prevede prima una fase di cataforesi per immersione seguita da una o piÃ¹ fasi di risciacquo e da una fase di cottura, e successivamente una fase di spruzzatura elettrostatica della polvere sul telaio metallico, seguita da una fase di polimerizzazione della vernice ad alta temperatura.

La fase di predisposizione alla verniciatura puÃ² invece comprendere una pluralitÃ di sottofasi (tutte anchâ€™esse di per sÃ© note e quindi qui non descritte nel dettaglio). Nella forma realizzativa preferita, in particolare, la fase di predisposizione comprende nellâ€™ordine le seguenti sottofasi operative:

- una fase di attivazione del telaio metallico mediante sua spruzzatura con, e/o immersione in, un attivante chimico in grado di favorire la successiva fase di fosfatazione del telaio;

- una o piÃ¹ fasi di fosfatazione per immersione o spruzzatura;

- una o piÃ¹ fasi di risciacquo;

- una fase di passivazione per immersione o spruzzatura; e

- una o piÃ¹ fasi di risciacquo.

In altre forme attuative, comunque, il metodo puÃ² comprendere anche solo una o piÃ¹ delle sottofasi principali sopra indicate (fosfatazione o passivazione).

Per quanto riguarda infine la fase di sottoposizione ad un trattamento di pulitura, anche in questo caso analogamente ai metodi noti, il metodo oggetto della presente invenzione puÃ² comprendere diverse sottofasi (di per sÃ© note e quindi qui non descritte nel dettaglio). In particolare, a seconda delle forme attuative, possono essere previste una o piÃ¹ delle seguenti sottofasi operative:

una fase di sgrassaggio mediante spruzzatura di un liquido sgrassante sul telaio metallico;

una fase di sgrassaggio mediante lâ€™immersione del telaio metallico in un bagno a base di un liquido sgrassante; ed

una fase di decapaggio per immersione;

eventualmente intercalate e/o seguite da una o piÃ¹ fasi di risciacquo e da una o piÃ¹ fasi di asciugatura.

In generale, comunque, sia le fasi di sgrassaggio, sia la fase di decapaggio richiedono lâ€™utilizzo di aggressivi chimici.

Venendo al primo aspetto caratterizzante della presente invenzione, il metodo comprende, prima della fase di predisposizione alla verniciatura, una fase di rimozione galvanica di eventuali ioni metallici che siano presenti in rivestimenti superficiali di una o piÃ¹ delle varie parti che costituiscono il telaio. Attualmente, infatti, Ã ̈ possibile che alcune delle parti utilizzate per la realizzazione di telai (o anche tutte), presentino superficialmente un rivestimento protettivo a seguito di un trattamento di passivazione subito in fase di produzione (normalmente si tratta di parti che sono state ottenute a partire da bobine di nastro metallico laminato, in quanto i laminatoi abitualmente sottopongono i nastri a trattamenti di passivazione).

Si Ã ̈ tuttavia potuto constatare che la presenza di rivestimenti protettivi che comprendano al proprio interno ioni metallici (ed in particolare ioni di cromo trivalente), impedisce una successiva adeguata attuazione della fase di predisposizione ed una conseguente non adeguata adesione della vernice. Lâ€™idea alla base del primo aspetto caratterizzante della presente invenzione Ã ̈ stata quindi quella di utilizzare un processo di rimozione galvanica proprio per eliminare gli ioni metallici (ed in particolare il cromo trivalente) dai rivestimenti protettivi. CosÃ¬ facendo si Ã ̈ visto che i successivi trattamenti sopra descritti permettono di eseguire la predisposizione alla verniciatura nel modo piÃ¹ opportuno e garantiscono quindi unâ€™adeguata adesione della vernice.

Dato che la rimozione galvanica Ã ̈ un processo di per sÃ© noto, esso non verrÃ qui descritto nei dettagli tecnici attuativi che sono alla portata del tecnico del settore.

A seconda delle scelte attuative, la fase di rimozione galvanica puÃ² essere effettuata sia prima della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura, sia contemporaneamente ad almeno parte della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura stesso, ed in particolare durante una eventuale sottofase in cui sia prevista lâ€™immersione del telaio metallico in un bagno. In accordo con un secondo aspetto caratterizzante della presente invenzione, che puÃ² trovare attuazione anche indipendentemente dal primo aspetto caratterizzante sin qui descritto, il metodo prevede innanzitutto di prendere un telaio metallico costituito da una pluralitÃ di parti che siano connesse reciprocamente in corrispondenza di proprie superfici di accoppiamento poste a contatto reciproco, ove il contatto tra le superfici di accoppiamento sia inteso a meno della presenza tra le superfici stesse di interstizi che siano dovuti a irregolaritÃ superficiali delle superfici di accoppiamento (nel senso sopra indicato).

Il metodo prevede, quindi, prima della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura, una fase di immersione del telaio metallico in un bagno a base di un liquido privo di sostanze aggressive. Tale liquido puÃ² essere o sola acqua o, preferibilmente, acqua addizionata almeno di un tensioattivo. In questo modo, il liquido privo di sostanze aggressive, si inserisce allâ€™interno degli interstizi presenti in corrispondenza delle superfici di accoppiamento riempiendoli. Lo scopo Ã ̈ quello che vi rimanga durante la successiva fase di sottoposizione al trattamento di pulitura ostacolando cosÃ¬ la penetrazione negli stessi interstizi degli aggressivi chimici. Tale risultato Ã ̈ reso possibile dalla ridotta dimensione degli interstizi (che si ricorda sono definiti dalle irregolaritÃ superficiali) che ostacola la fuoriuscita del liquido privo di aggressivi chimici quando il telaio metallico viene estratto dal relativo bagno e viene sottoposto al trattamento di pulitura.

Nella forma realizzativa preferita, per agevolare la penetrazione del liquido privo di aggressivi chimici negli interstizi, durante la relativa fase di immersione il liquido stesso Ã ̈ mantenuto ad una temperatura superiore a 30°C, e preferibilmente compresa tra 40°C e 70°C.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

In primo luogo, il fatto di aver introdotto una fase di rimozione galvanica prima della predisposizione alla verniciatura, permette di eliminare dai vari pezzi che costituiscono il telaio gli ioni metallici presenti in eventuali rivestimenti protettivi, ioni che potrebbero ostacolare lâ€™adeguata esecuzione della fase di predisposizione. In questo modo Ã ̈ possibile prevenire una successiva delaminazione della vernice. Tale accorgimento risulta vantaggioso sia quando tutti i pezzi presentano un rivestimento protettivo che comprenda ioni metallici, sia quando lo presentano solo alcuni pezzi. Infatti, la rimozione galvanica agisce solo sui rivestimenti protettivi ma Ã ̈ priva di effetti sulle varie parti metalliche che costituiscono il telaio.

In secondo luogo, il fatto di riempiere preventivamente gli interstizi con un liquido privo di aggressivi chimici, prima di sottoporre il telaio al trattamento di pulitura, permette di ottenere il vantaggioso risultato di pressochÃ© impedire la successiva penetrazione degli aggressivi chimici negli interstizi stessi, e consente quindi di ridurre notevolmente il rischio che nel telaio verniciato possano avvenire fenomeni di corrosione in corrispondenza delle superfici di accoppiamento.

Va infine rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato.

Lâ€™invenzione cosÃ¬ concepita Ã ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nellâ€™ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonchÃ© le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la preparazione alla verniciatura di telai metallici di cassoni di veicoli e di telai metallici di veicoli, che siano costituiti da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente, comprendente le fasi operative di: prendere un telaio metallico costituito da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente; sottoporre il telaio ad un trattamento di pulitura preventiva utilizzando aggressivi chimici; e sottoporre il telaio pulito ad una fase di predisposizione alla verniciatura; caratterizzato dal fatto che di comprendere inoltre, prima della fase di predisposizione alla verniciatura, una fase di rimozione galvanica di eventuali ioni metallici presenti in rivestimenti protettivi a propria volta presenti su uno o piÃ¹ dei pezzi metallici che compongono il telaio.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la fase di rimozione galvanica viene effettuata prima della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la fase di rimozione galvanica viene effettuata contemporaneamente ad almeno parte della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la fase di prendere un telaio metallico prevede che venga preso un telaio metallico costituito da una pluralitÃ di parti connesse reciprocamente in corrispondenza di proprie superfici di accoppiamento poste a contatto reciproco a meno di interstizi dovuti ad irregolaritÃ superficiali delle superfici stesse, e dal fatto di comprendere, prima della fase di sottoposizione al trattamento di pulitura, una fase di immersione del telaio metallico in un bagno a base di un liquido privo di sostanze aggressive in modo tale che tale liquido penetri in detti interstizi, per rimanervi durante la successiva fase di sottoposizione al trattamento di pulitura.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che in detta fase di immersione il liquido utilizzato Ã ̈ acqua o acqua addizionata almeno di un tensioattivo.
6. Metodo secondo la rivendicazione 4 o 5 caratterizzato dal fatto che in detta fase di immersione il liquido Ã ̈ mantenuto ad una temperatura superiore a 30°C.
7. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che in detta fase di immersione il liquido Ã ̈ mantenuto ad una temperatura compresa tra 40°C e 70°C.
8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la fase di sottoposizione al trattamento di pulitura comprende una o piÃ¹ delle seguenti sottofasi operative: una fase di sgrassaggio mediante spruzzatura di un liquido sgrassante sul telaio metallico; una fase di sgrassaggio mediante lâ€™immersione del telaio metallico in un bagno a base di un liquido sgrassante; una fase di decapaggio per immersione; una o piÃ¹ fasi di risciacquo; ed una o piÃ¹ fasi di asciugatura.
9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase di predisposizione comprende una o piÃ¹ delle seguenti sottofasi operative: una fase di fosfatazione per immersione; una fase di passivazione per immersione; ed una fase di cataforesi per immersione.