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#06 INTASAMENTO DEGLI UGELLI DEI SISTEMI DI SPRAYATURA: IL CASO GRANIGLIE VETROSE

Indice

  1. 1. Le sospensioni di graniglia
  2. 2. La linea di produzione
  3. 3. Il set-up di macchina
  4. 4. Criticità e soluzioni
         A) Set-up di macchina non adeguato
         B) Granulometria anomala della graniglia
         C) Bassa bagnabilità della graniglia
         D) Sedimentazione localizzata della graniglia

 

1. Le sospensioni di graniglia

Le sospensioni di graniglia applicate mediante sistemi di sprayatura (e dunque con sistemi a umido) vengono di norma preparate all’interno del reparto di macinazione smalti con l’ausilio di vasche provviste di agitatori.
All’interno di dette vasche vengono dunque introdotti i tre ingredienti principali che sono alla base della sospensione:

 

  1. GRANIGLIA
  2. ACQUA
  3. ADDITIVI LEGANTI

 

Le percentuali di ciascuna componente deve rispettare una ricetta prestabilita (che varia di produzione a produzione) e che ha lo scopo di creare una SOSPENSIONE MADRE stabile nel tempo: cioè priva di sedimentazioni e gelificazioni.

 

2. La linea di produzione

Una volta miscelata, la sospensione madre viene portata in linea di smalteria e inserita all’interno dei mastelli di carico, sempre sotto agitazione, collegati alla cabina di sprayatura.
In questa fase, la sospensione viene ulteriormente addizionata con acqua, additivi livellanti (o più in generale funzionalizzanti) in modo da conseguire i corretti valori di densità e viscosità necessari all’applicazione.

 

Tali valori reologici non sono e non possono essere standard ma cambiano in base ai parametri di processo di ciascun’azienda produttrice.
Ciò significa pertanto che le sospensioni di graniglia devono essere preventivamente studiate all’interno dei laboratori così da non incappare in problematiche in fase produttiva.

 

3. Set-up di macchina

Il corretto set-up di macchina costituisce la condizione necessaria ad una corretta applicazione della sospensione.

 

A solo titolo di esempio, parliamo in questo senso di:

 

  1. NUMERO E TIPOLOGIA DEGLI UGELLI
  2. DISTANZA TRA UN UGELLO E L’ALTRO
  3. DISTANZA TRA UGELLI E CORPO CERAMICO
  4. PRESSIONE DI SPRAYATURA
  5. VELOCITA’ DEI NASTRI DI LINEA

 

Gli ugelli, in linea generale, hanno un foro di passaggio che può variare sia per diametro che per angolo di apertura del ventaglio di sprayatura. La dimensione del foro può oscillare da 0,02 a 0,07 pollici (0,05 / 0,17 cm) mentre l’angolo di apertura può variare da 65 a 130 gradi.

4. Il problema

In fase applicativa possono talvolta subentrare diversi ordini di criticità.
Una delle più ricorrenti riguarda l’ostruzione degli ugelli che – dovendo essere rimossi, puliti e rimontati – certamente impatta in modo sensibile sulla resa produttiva comportando frequenti interruzioni lungo la linea di smalteria.

Quali possono essere le cause dell’ostruzione?

 

Le origini del problema sono riconducibili a diversi ordini di fattori.
Proviamo qui ad elencare i più rappresentativi.

 

A) SET-UP DI MACCHINA NON ADEGUATO

Il primo intervento da mettere in campo, ancor prima di analizzare i parametri della sospensione di graniglie vetrose, è di verificare il set-up di macchina andando a modificare, se necessario, la tipologia degli ugelli e la pressione applicata.
Già questo primo intervento potrebbe infatti, in diversi casi, risolvere il problema senza dover agire sulla sospensione sul piano della graniglia e/o degli additivi in essa contenuti.

 

B) GRANULOMETRIA ANOMALA DELLA GRANIGLIA

Nonostante i produttori di graniglia siano estremamente attenti sul fronte qualitativo della materia prima, in alcuni casi i lotti di graniglia possono contenere grani di dimensioni fuori standard. Tali particelle, qualora fossero eccessivamente grossolane, non sarebbero in grado di passare attraverso il foro degli ugelli andando in questo modo ad intasarli.

 

 

Davanti a questo primo scenario, piuttosto estremo e in verità poco frequente, risulta molto difficile trovare un rimedio in fase applicativa. Nei casi più felici è possibile provare ad utilizzare un setaccino all’interno del mastello così da trattenere e rimuovere le particelle più grossolane. Più frequentemente, l’unica strada percorribile (e maggiormente efficace) è quella di sostituire la graniglia con un lotto appropriato.

 

C) BASSA BAGNABILITA’ DELLA GRANIGLIA

La graniglia presente in soluzione può talvolta non essere perfettamente coesa e omogeneamente dispersa in acqua.
Ciò significa che la graniglia si comporta in modo indipendente e disgiunto rispetto al fluido composto da acqua e additivi.

 

La graniglia, non entrando in contatto intimo con l’acqua (non lasciandosi cioè bagnare a causa della propria bassa bagnabilità), fa sì che la sospensione si comporti come un sistema eterogeneo dando origine a fenomeni in tutto simili al comportamento della sabbia all’interno di un bicchiere d’acqua. Tale comportamento può produrre, in fase applicativa, aggregati localizzati proprio in corrispondenza degli ugelli.

 

In questi casi è opportuno, se non strettamente necessario, intervenire con l’aggiunta in soluzione di specifici additivi bagnanti. Azione che può essere messa in atto sia in fase di preparazione della sospensione che direttamente lungo la linea di smalteria durante l’applicazione.

 

Come agisce un agente bagnante?

 

Gli agenti bagnanti sono additivi costituiti da molecole organiche che hanno la capacità di agire sulla tensione superficiale dell’acqua (di per sé molto acqua).

L’abbassamento della tensione superficiale promossa dagli additivi bagnanti consente all’acqua di penetrare tra le particelle di graniglia in sospensione che sono tra loro agglomerate.
L’azione bagnante fa sì che le particelle si disagglomerino, disperdendosi nel fluido in modo più omogeneo: le particelle di graniglia, una volta bagnate, sono nuovamente in grado di scorrere le une sulle altre muovendosi liberamente all’interno del sistema. La loro maggiore scorrevolezza evita pertanto l’otturazione degli ugelli.

 

E’ utile evidenziare che la tipologia e il dosaggio dell’additivo bagnante varia SEMPRE da caso a caso, in baso al tipo di soluzione, alle caratteristiche dell’acqua, alla tipologia delle graniglie e ai parametri applicativi.

In casi estremi, anche l’agente bagnante potrebbe tuttavia non raggiungere l’obiettivo.
Se queste sono le condizioni occorre allora procedere con un nuovo studio della sospensione all’interno dei laboratori in modo da individuare i medium corretti e maggiormente adeguati alla tipologia di graniglia in uso.

 

D) SEDIMENTAZIONE LOCALIZZATA DELLA GRANIGLIA

Talvolta, nonostante il sistema sia omogeneo e con un’ottima bagnabilità, l’assenza di limite di scorrimento a livello reologico (cioè la capacità di sospendere le graniglie) in concomitanza con un valore di viscosità basso o molto basso, può condurre a rapide sedimentazioni della graniglia che possono a loro volta interferire con la fase applicativa.

 

In queste condizioni è bene procedere in due fasi:

 

  1. 1. Intervenire immediatamente lungo la linea di produzione mediante l’utilizzo di appropriati modificatori reologici in grado di ripristinare i corretti valori di viscosità, densità e limite di scorrimento così da rendere maggiormente coeso il sistema
  2. 2. Una volta risolto il problema lungo la linea di smalteria è comunque buona prassi passare attraverso i laboratori per procedere con un nuovo studio di un campione della soluzione riparametrando i valori reologici

 

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