Polveri elettrostatiche: una smaltatura dalle grandi proprietà

Quello “a polveri elettrostatiche” è il sistema di applicazione dello smalto più utilizzato al mondo, e largamente diffuso in particolare nel settore dell’elettrodomestico.

Il meccanismo su cui si basa questa tecnologia è rappresentato dalle interazioni che avvengono tra le particelle di smalto caricate elettrostaticamente, che vengono trasportate da un flusso d’aria (nel caso della smaltatura a spruzzo) e scaricate sul pezzo da smaltare.

Le particelle, con carica negativa, raggiungono la superficie del metallo attratte dalla sua carica positiva e si depositano “aggrappandosi” alla sua superficie. La carica negativa viene ceduta al pezzo metallico e quindi scaricata a terra.

Nella smaltatura a spruzzo, il deposito dello smalto sul manufatto e la qualità del risultato finale vengono influenzati da numerosi fattori, come la geometria del pezzo da smaltare, le caratteristiche dello smalto e una serie di fattori ambientali e dinamici, che approfondiamo di seguito.

Geometria del prodotto da smaltare

La forma più facilmente smaltabile è quella piana, ma spesso i pezzi industriali presentano geometrie molto più complesse che influenzano il modo in cui le particelle si depositano sulla loro superficie.

Nel processo di spruzzatura le particelle di smalto vengono influenzate non solo dal flusso d’aria che le trasporta e dalla gravità ma anche dalle linee di forza del campo elettrico del pezzo da smaltare, che tendono a pilotare le particelle verso le punte del pezzo (effetto “gabbia di Faraday” ed effetto “punta”).

Ecco quindi che per ogni pezzo da smaltare viene effettuato uno studio mirato a definire quali siano le aree più delicate a livello di deposito dello smalto. Si interviene poi localmente con rinforzi che garantiscano una copertura totale e precisa del manufatto.

Caratteristiche dello smalto

La qualità finale del pezzo smaltato viene influenzata dalle caratteristiche stesse dello smalto utilizzato, che vengono di volta in volta attentamente valutate:

• la granulometria, ossia il diametro delle particelle, che risulta molto variabile e ha influenza sul modo in cui le stesse si depositano sul pezzo metallico.
• la fluidità, che consente di valutare come lo smalto si lascerà trasportare, pompare, spruzzare.
• la resistività, ossia l’attitudine della polvere a ricevere una carica elettrica, fondamentale per il suo deposito sul pezzo da smaltare.
• l’adesione, che corrisponde all’attitudine dello smalto a rimanere attaccato al supporto metallico.

Fattori ambientali

La quantità di acqua presente nell’ambiente di spruzzatura influenza la qualità del risultato. Solamente con valori idonei di umidità dell’aria possiamo ottenere un elevato e omogeneo spessore di polvere (senza effetto “bucciato”) e un’aderenza ottimale al manufatto; è importante che lo smalto rimanga attaccato per un tempo sufficiente a permettere la manipolazione e la vetrificazione del pezzo.

Le proprietà della smaltatura a polveri elettrostatiche

La smaltatura “a polvere” ha portato alcune variazioni nelle caratteristiche dei manufatti smaltati. L’assenza di argille e altre aggiunte ha fatto si che le polveri abbiano una struttura bollosa molto bassa, presentando una superficie più regolare, colorazioni più intense e sature, oltre che permettere di ottenere maggiori resistenze chimiche del pezzo smaltato, che hanno dato spazio alla nascita di nuovi campi di applicazione.

Tipologie di smaltatura a polvere elettrostatica

Oltre al classico sistema di smaltatura a spruzzo, le polveri elettrostatiche vengono impiegate in processi di applicazione dalle caratteristiche diverse:

• A polveri elettrostatiche nero: largamente diffusa in particolare nel settore dell’elettrodomestico, questo tipo di smaltatura viene effettuata meccanicamente in un primo stadio, attraverso linee dedicate che prevedono il passaggio dei pezzi all’interno di gruppi reciprocatori.
• A polveri elettrostatiche pirolitiche: il processo di pirolisi garantisce al pezzo proprietà di resistenza alle alte temperature e antiaderenza e viene impiegato in particolare per la smaltatura a polvere delle cavità dei forni (muffola e leccarda) ad uso casalingo.
• A polveri elettrostatiche bianco: si tratta di un procedimento detto “a 2 mani e 1 cottura” perché il pezzo viene sottoposto a due stadi di smaltatura: prima un fondo per garantire l’aderenza, e successivamente l’applicazione dello smalto bianco.