ITVR980100A1 - Procedimento ed impianto per la decorazione di superfici metalliche eprodotti metallici cosi' decorati. - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO ED IMPIANTO PER LA

DECORAZIONE DI SUPERFICI METALLICHE E PRODOTTI

METALLICI COSI DECORATI.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento industriale ed un impianto per la decorazione di superfici metalliche verniciate e non, tanto per interni che per esterni, nonché prodotti metallici con superfici decorate con tale procedimento. In particolare, la presente invenzione riguarda la decorazione di manufatti di forma “cilindrica”, ottenuti cioè per estrusione, profilatura ed aventi superfici continue prevalentemente di forma cilindrica.

Sono noti nella tecnica metodi per l’ottenimento di rivestimenti decorati su superfici metalliche, ad esempio ad uso in campo edilizio, quali i profilati metallici per porte e finestre, strutture architettoniche e similari, i quali vengono ottenuti, in generale, secondo tre differenti tecniche, ossia per sublicromia, oppure per applicazione di rivestimenti decorati sottoforma di film plastico, per cubicatura e/o dip print, per serigrafìa (formazione di un disegno mediante maschere di serigrafia), per spazzolatura (deposizione di polveri o liquido di rivestimento e successiva spazzolatura, eventualmente previa umettatura, per creare un effetto decorativo desiderato).

Tutte siffatte tecniche note presuppongono in generale l’applicazione di un primer di fondo di natura organica, che può essere:

a polveri a base di poliestere od epossi-poliestere con fusione e reticolazione anche parzializzata per mezzo di forni a convezione d’aria operanti a temperature comprese tra 80° e 200°C oppure con fusione esponendo a IR e reticolazione esponendo ad UV;

a liquido ad immersione o con applicazione elettroforetica o con aspersione spray e successivo trattamento a caldo per effettuare la reticolazione del primer organico.

Negli ultimi tre-quattro anni si è venuta diffondendo la tecnica detta sublicromia o sublimatica, secondo la quale su di un profilato in lega di alluminio, su cui è stato eseguito un pretrattamento, quale una fosfocromatazione, si applica uno spessore relativamente sottile di materiale organico di rivestimento in polvere, in genere a base di poliestere termoindurente a basso contenuto di pigmenti ed eccipienti. Si introduce quindi il profilato in forno a convezione forzata di aria calda ad una temperatura di circa 200°C. Il profilato viene quindi estratto dal forno e posto a raffreddare in aria ambiente per essere successivamente sottoposto ad un’operazione di applicazione di una decorazione avvolgendo il profilato in un involucro, costituito da un supporto cartaceo o plastico (ad esempio a base di politeni) oppure tessuto non tessuto oppure elastomeri, sui quali sono state riportate le decorazioni desiderate costituite da inchiostri, in genere, in base acquosa e/o solventi, stampati con sistemi a rotocalco od offset. L’affacciamento del supporto della decorazione con il pezzo (profilato) metallico da decorare viene assicurato mediante applicazione di un certo grado di vuoto oppure tramite appositi stampi che garantiscano un intimo contatto tra decorazione e pezzo.

Sottoponendo il tutto a temperature dell’ordine di 200-230°C si provoca una migrazione degli inchiostri, che sublimando si infiltrano penetrano nel ricettore, dove condensano e si fissano. Tale processo dura pochi minuti (1-5 min) e la maggior parte della massa degli inchiostri si trasferisce sul pezzo da decorare.

Successivamente, volendo, si può applicare una mano di finitura di vernice in polvere trasparente più o meno opaca, ad esempio per esterni, come strato protettivo in grado di migliorare anche l’aspetto della decorazione.

Tale sistema, anche se valido per l’aspetto delle decorazioni ottenute, non si presta ad una produzione su scala industriale, in quanto ai profilati debbono essere applicati uno ad uno gli involucri a misura e l’ottenimento di una buona qualità grafica su tutto il pezzo è spesso molto laborioso, con conseguente bassa produttività e costi elevati. Inoltre, la qualità del prodotto finale non è facilmente s

controllabile, è inevitabile una certa volatilità delle decorazioni e non si può garantire uniformità di risultati.

La tecnica che prevede l’applicazione di un film plastico (PVC o poliestere) sul pezzo metallico da decorare non ha incontrato buona accoglienza sul mercato principalmente a causa della laboriosità nell’attrezzare una specifica macchina spalmatrice per colla e treno di rulli a sezione variabile e la scarsa affidabilità dell’aderenza del film plastico dopo la sua messa in opera.

La cubicatura richiede l’adozione di un impianto specifico utilizzante prodotti liquidi sia per l’applicazione di un primer che per la stesura del film decorato ed in ogni caso si tratta di una tecnologia che richiede l’utilizzo di materiali molto costosi e non adeguati alla produzione di manufatti “cilindrici” nel senso sopra specificato.

La tecnica basata sulla serigrafia che prevede di appoggiare un film recante una decorazione serigrafica alla superficie del pezzo da decorare implica un’aspersione di prodotto decorante in polvere, il quale trapassa il film serigrafico per depositarsi sul pezzo e tramite riscaldamento e conseguente reticolazione si fissa con il resto del rivestimento organico. Il limite di tale tecnica è rappresentato dalla difficoltà nel decorare superfici non piane e dai molteplici passaggi e trattamenti.

La tecnica della spazzolatura prevede che il pezzo con un primer già applicato e fissato a fusione, ma non necessariamente reticolato venga asperso di polvere con colore di contrasto rispetto al fondo e venga spazzolato per creare effetti di venature. Successivamente il tutto viene sottoposto a reticolazione. Il limite di questa tecnica è costituito dal disegno della venatura, in quanto si può variare solo la scelta del contrasto di colori tra fondo e venatura.

Scopo principale della presente invenzione è quello di mettere a punto una nuova tecnica di decorazione industriale di manufatti metallici, la quale sia in grado di soddisfare agli attuali standard dei prodotti metallici e risulti facilmente realizzabile in modo affidabile su scala industriale:

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire una tecnica di decorazione di manufatti metallici adatta per superfici destinate ad essere usate sia per interni che per esterni ovvero esposti agli agenti atmosferici.

Secondo un primo aspetto della presente invenzione si fornisce un procedimento per la decorazione di superfici metalliche che include la preparazione della superficie metallica da decorare e si caratterizza per il fatto di comprendere l’applicazione mediante trasferimento a caldo di una decorazione ricavata su un supporto ed affacciata alla superficie da decorare.

Vantaggiosamente, sulla decorazione così trasferita si applica un rivestimento protettivo, mentre la fase di preparazione comprende l’applicazione di un primer di fondo, quale uno strato di verniciatura a polveri.

Esempio 1

Si è effettuata la decorazione un profilato in lega di alluminio in precedenza pretrattato ed essiccato con processo di fosfocromatazione. Dopo che il profilato è stato appeso ad un trasportatore a catena di una linea di verniciatura a polveri, esso entra in una cabina di verniciatura e ad esso viene applicato un rivestimento continuo di polveri di poliestere aventi caratteristiche di buona coprenza, con spessori molto bassi, del pezzo in lega di alluminio ed ottima distensione per ottenere il miglior aspetto speculare (senza rugosità) della superficie rivestita.

Il pezzo venne quindi trasferito in forno per la “cottura” del rivestimento d i vernici in polvere e quindi per la completa reticolazione ad una temperatura di circa 190°C per 25 minuti e lasciato poi raffreddare.

In altre occasioni si è riscaldato il pezzo ad una temperatura compresa tra 60°C e 150°C per ottenere la gelificazione dello strato di rivestimento senza completare la reticolazione, lasciando quindi raffreddare in modo da ottenere un indurimento parziale del rivestimento applicato.

Si utilizzò quindi un supporto in nastro (ad esempio in poliestere, polietilene o cartaceo), su cui era stato stampato un motivo decorativo impiegando pigmenti organici acrilici per esterni (resistenti agli agenti atmosferici) con un adatto legante specifico ed applicati con macchine rotocalco o similari, che producono film di spessore dell’ordine di pochi micron (1-5 micrometri).

Indi, si sp’almò un adesivo sensibile alla pressione ed alla temperatura di formulazione tale da unirsi saldamente al primer applicato al pezzo metallico. Si inoltrò il pezzo ad una macchina applicatrice, che effettuò, a pressione controllata e a caldo, mediante un treno di rulli a temperatura controllata, l’applicazione del motivo decorativo già riportante l’adesivo in precedenza applicato al pezzo.

La macchina applicatrice può essere sostanzialmente una macchina a rulli che naturalmente effettua automaticamente lo svolgimento del nastro (supporto e motivo decorativo) con distacco progressivo e l’allontanamento del supporto dal motivo decorativo.

Si è ottenuto un profilato perfettamente e stabilmente decorato, resistente anche ai graffi, con finitura superficiale uniforme, liscia e senza difetti.

Esempio 2

Si procedette come nell’Esempio 1, eccetto che si utilizzò un pezzo in materiale ferroso, che come fase di preparazione fu sottoposto ad un processo di fosfosgrassaggio ben noto nella tecnica.

Come primer di fondo venne applicata una vernice in polvere poliestere termoindurente con caratteristiche di buona coprenza del pezzo ferroso ed ottima distensione.

I risultati ottenuti sono del tutto soddisfacenti e comparabili con quelli dell’Esempio 1.

Esempio 3

I pezzi decorati secondo gli Esempi 1 e 2 furono appesi ad una linea di verniciatura e ad essi venne applicato un rivestimento protettivo di vernice a polveri trasparente termoindurente per esterni con gradazioni di gloss (opacità) scelte in funzione della decorazione applicata. Si eseguì la cottura con tempi e temperature di circa 190°C per 30 minuti e' si fece seguire il raffreddamento in temperatura ambiente.

Esempio 4

Si impiegò una lamina formata da un supporto poliestere trattato con distaccante; ad esempio siliconico, su cui era stato depositato mediante metallizzazione uno strato metallico (nel presente esempio una lega di alluminio, ma potrebbe essere anche un cromato) La lamina fu pretrattata con deposizione di uno o più strati di due adesivi per consentire l’accoppiamento tra lamina metallizzata ed oggetto metallico da rivestire. Si impiegarono due adesivi siliconici: il primo commercialmente noto come Wacker G790 ed il secondo come Klastosil, entrambi prodotti e commercializzati da Wacker Chemie GmbH — Germania.

Si applicò per spalmatura uno strato di Wacker G790 alla lamina metallizzata ed allo strato di Wacker G790 si applicò uno strato di Elastosil. La lamina così ricoperta dai due adesivi fu trasferita per mezzo di una macchina applicatrice a rulli pressatori in gomma siliconica termostatati ad un profilato metallico estruso in lega di alluminio.

All’uscita dalla macchina applicatrice il profilato si presentò permanentemente rivestito da una lamina metallizzata, il che contribuì ad una sostanziale nobilitazione del profilato.

Secondo un altro aspetto la presente invenzione riguarda un impianto per applicare una decorazione prevista su di un nastro ad un manufatto metallico, il quale comprende, in sequenza, un’unità di applicazione di un materiale adesivo al manufatto metallico da decorare ed un treno di rulli definenti un percorso di lavoro per il manufatto da decorare e si caratterizza per il fatto di comprendere almeno un rullo applicatore conformato secondo il profilo esterno del manufatto da decorare ed atto ad applicare una pressione ed una temperatura controllate ad un elemento decoratore in nastro per applicarlo al manufatto transitante lungo detto percorso di lavoro.

Ulteriori aspetti e vantaggi dell’impianto secondo la presente invenzione appariranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione attualmente preferito, dato a titolo puramente indicativo e non limitativo con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la FIGURA 1 è una vista schematica in alzato laterale di un impianto di decorazione; e

la FIGURA, 2 mostra un particolare in vista prospettica ed in scala ingrandita di un rullo applicatore.

. Con riferimento alle Figure sopra elencate, si noterà come un impianto secondo la presente invenzione per applicare una decorazione prevista su di un nastro flessibile 1 ad un manufatto metallico 2 sia formato da un treno di rulli 3 definenti un percorso di lavoro per il manufatto 2 da decorare, ed, in sequenza lungo detto percorso di lavoro, da una stazione di spalmatura 4, nella quale si applica un adatto materiale adesivo al manufatto metallico 2 da decorare, e da una stazione 5 di applicazione del nastro flessibile decorato 1 comprendente una sorgente (bobina) 6 di nastro decorato e da uno o più rulli applicatori 7 conformato secondo il profilo esterno del manufatto 2 da decorare. Il o ciascun rullo 7 è atto ad applicare una pressione ed una temperatura prestabilite sul nastro decoratore 1 così da forzarlo contro la superficie da decorare del manufatto 2 manufatto transitante lungo il percorso di lavoro.

Di preferenza, un impianto secondo la presente invenzione comprende anche, a monte del percorso di lavoro, una camera di pretrattamento e preparazione 10, ad esempio per eseguire un processo di fosfocromatazione, fosfosgrassaggio o similare sui manufatti (profilati metallici) da decorare.

A valle della camera 10 si prevede una cabina di verniciatura a polveri 11, in corrispondenza della quale ai manufatti metallici 2 viene applicato un rivestimento continuo di polveri poliestere, secondo modalità ben note ad una persona esperta nel settore di verniciatura a polveri. All’uscita della cabina di verniciatura 11 i manufatti vengono inviati in un forno di cottura 12, ad esempio di un tipo ben noto allo stato della tecnica, operante ad esempio a circa 190°C dove i manufatti 2 vengono mantenuti per un tempo di permanenza di circa 25 minuti. Tipicamente, il riscaldamento per la cottura della vernice poliestere può essere ad aria calda forzata da una soffiente 13 e riscaldata da una batteria di riscaldamento 14. .

Il procedimento e rimpianto sopra descritti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti entro l’ambito protettivo definito dal tenore delle rivendicazioni.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per applicare una decorazione prevista su di un nastro ad un manufatto metallico, il quale comprende, in sequenza, un’unità di applicazione di un materiale adesivo al manufatto metallico da decorare ed un treno di rulli definenti un percorso di lavoro per il manufatto da decorare e si caratterizza per il fatto di comprendere almeno un rullo applicatore conformato secondo il profilo esterno del manufatto da decorare ed atto ad applicare una pressione ed una temperatura controllate ad un elemento decoratore in nastro per applicarlo al manufatto transitante lungo detto percorso di lavoro, che include la preparazione della superficie metallica da decorare , e si caratterizza per , il fatto di comprendere l’applicazione mediante trasferimento a caldo di una decorazione prevista su supporto in nastro o foglio. ' 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere l’applicazione di un adatto adesivo per detta decorazione pellicolare. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta decorazione pellicolare è costituita da uno strato o film di materiale acrilico o poliuretanico o poliestere supportato da un supporto flessibile. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di distacco dello strato o film di materiale acrilico o poliuretanico o poliestere dal supporto flessibile, prima della sua applicazione al manufatto metallico da decorare. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto di comprendere un’operazione di applicazione finale di materiale trasparente a protezione di detta decorazione pellicolare. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto materiale trasparente è scelto dal gruppo formato da materiale termoadesivo, vernice liquida, vernice a polveri. Materiale poliestere, materiale epossipoliestere. 7. Procedimento secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta fase di preparazione comprende l’applicazione di un primer di fondo con funzione sia di pigmentazione che di promotore di aderenza. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto primer di fondo è un prodotto a base organica. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto primer di fondo comprende un rivestimento continuo di polveri epossidiche od epossipoliestere o poliestere. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto di comprendere la “cottura” del rivestimento di vernici in polvere e quindi la sua completa reticolazione ad una temperatura di circa 180°-230°C per 5-30 minuti. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto di comprendere il riscaldamento del manufatto rivestito da detto primer di fondo ad una temperatura compresa tra 50°C e 200°C, di preferenza tra 60°C e 150°C, per ottenere la gelificazione dello strato di rivestimento senza completare la reticolazione, ed il successivo raffreddamento in modo da ottenere un indurimento parziale del rivestimento applicato. 12. Procedimento secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta preparazior" comprende una fase di pretrattamento includente fosfocromatazione per manufatti in alluminio od il fosfosgrassaggio per manufatti in materiali ferrosi ed il successivo essiccamento. 13. Procedimento per applicare una decorazione prevista su di un nastro ad un manufatto metallico sostanzialmente come sopra descritto con riferimento agli esempi. 14. Impianto di applicazione di una decorazione ad un manufatto metallico per la realizzazione del procedimento secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere, in sequenza, un’unità di applicazione di un materiale adesivo al manufatto metallico da decorare ed un percorso di lavoro per il manufatto da decorare e si caratterizza per il fatto di comprendere almeno un rullo applicatore conformato secondo il profilo esterno del manufatto da decorare ed atto ad applicare una pressione ed una temperatura controllate ad un elemento decoratore in nastro per applicarlo al manufatto transitante lungo detto percorso di lavoro. 15. Impianto secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di comprendere, a monte di detto percorso di lavoro, una camera di pretrattamento e preparazione per i manufatti da decorare. 16. Impianto secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto di comprendere a monte di detto percorso di lavoro una cabina di verniciatura a polveri per rivestire in modo continuo detti manufatti con polveri poliestere ed un forno di cottura per il rivestimento a polvere. 17. Manufatto metallico quando decorato con il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13.