Bobine in acciaio preverniciato, note anche come bobina in acciaio preverniciato, bobina in acciaio verniciato a colori o bobina PPGI (ferro zincato preverniciato), sono stati rivestiti con primer e vernice prima di essere tagliati, modellati o trasformati in prodotti finali.
Questo processo garantisce un'applicazione uniforme della vernice, contribuendo alle proprietà estetiche e funzionali del materiale.
Le bobine sono comunemente realizzate in acciaio zincato o Galvalume, che fornisce una base resistente alla ruggine, e la vernice preapplicata aggiunge un ulteriore strato di protezione contro i fattori ambientali.
Struttura componibile in acciaio preverniciato
Per comprendere appieno la conoscenza dei coils in acciaio preverniciato è necessario prima apprenderli struttura sezionale.
La struttura componibile in acciaio preverniciato dal basso verso l'alto è tipicamente costituita dai seguenti strati:
- Metallo base (substrato): Il metallo di base è solitamente acciaio zincato o acciaio galvalume. L'acciaio zincato ha un rivestimento di zinco per resistere alla corrosione, mentre l'acciaio galvalume ha un rivestimento in alluminio, zinco e silicio.
- Strato di pretrattamento: Prima di applicare il primer e la vernice, l'acciaio viene pulito e trattato con una soluzione di pretrattamento. Questo strato garantisce una buona adesione del primer e della vernice e migliora anche la resistenza alla corrosione del materiale.
- Rivestimento di primer: Il primer viene applicato al metallo base trattato per migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione e garantire che lo strato superiore aderisca correttamente. Lo strato di primer fornisce anche una superficie uniforme per la finitura.
- Finitura (strato di finitura): Il topcoat è lo strato visibile e fornisce colore e pregio estetico. Aggiunge anche ulteriore protezione contro gli elementi. La finitura può essere scelta per proprietà specifiche, come resistenza ai raggi UV, flessibilità e durezza, a seconda dell'applicazione.
- Cappotto di sostegno (cappotto posteriore): Sul retro dell'acciaio viene applicato uno strato di supporto. Questo strato è solitamente uno strato più sottile di primer o uno specifico strato di supporto che protegge l'acciaio e può migliorare l'adesione degli adesivi se l'acciaio deve essere laminato o incollato ad altri materiali.
- Pellicola protettiva (opzionale): Su alcuni prodotti in acciaio preverniciato può essere applicata una pellicola protettiva rimovibile per proteggere la superficie finita durante il trasporto e l'installazione.
I materiali specifici e lo spessore di ciascuno strato possono variare in base alle specifiche del produttore, all'uso previsto del prodotto e a considerazioni ambientali.
Il sistema di verniciatura utilizzato per la finitura può essere poliestere, poliestere modificato con silicone (SMP), polivinilidene fluoruro (PVDF) o altri tipi a seconda dei requisiti di durabilità, ritenzione del colore e resistenza allo sfarinamento.
Il substrato della bobina di acciaio preverniciato
Il substrato di un coil in acciaio preverniciato si riferisce al metallo base su cui vengono applicati la vernice e altri rivestimenti durante il processo di rivestimento del coil.
La scelta del substrato è fondamentale perché deve possedere le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione necessarie per l'uso finale previsto.
I substrati più comuni utilizzati per i coils in acciaio preverniciato sono:
- Acciaio zincato a caldo (GI): Questo substrato è acciaio rivestito con un sottile strato di zinco per fornire resistenza alla corrosione. Il rivestimento di zinco viene applicato tramite un processo di immersione a caldo, in cui l'acciaio viene immerso in un bagno di zinco fuso. Lo strato di zinco protegge l'acciaio agendo come barriera contro gli elementi corrosivi e fornendo una protezione sacrificale laddove il rivestimento è danneggiato.
- Acciaio al galvalume (GL): Galvalume è un rivestimento costituito da una combinazione di alluminio, zinco e tracce di silicio, che viene applicato all'acciaio. La presenza di alluminio nel rivestimento fornisce un'eccellente protezione contro la corrosione, soprattutto negli ambienti più estremi, e lo zinco offre una protezione aggiuntiva mediante azione galvanica.
- Acciaio elettrozincato (EG): Questo tipo di acciaio è zincato mediante un processo elettrochimico, che fornisce un rivestimento di zinco di spessore uniforme e con finitura liscia. L'acciaio elettrozincato è comunemente usato dove sono necessarie applicazioni precise ed estetiche.
Tipi di rivestimenti
Esistono diversi tipi di vernici e rivestimenti utilizzati per i coils in acciaio preverniciato, ciascuno con le proprie proprietà e applicazioni:
- Poliestere (PE): I rivestimenti in poliestere sono il tipo più comune per i coils in acciaio preverniciato. Offrono buona adesione, ritenzione del colore e flessibilità. Sono adatti per l'uso generale e sono convenienti, il che li rende una scelta popolare per edifici, coperture e pannelli a parete.
- Poliestere modificato con silicone (SMP): I rivestimenti SMP hanno una resina siliconica aggiunta al rivestimento in poliestere, che fornisce una migliore resistenza ai raggi UV e mantiene colore e brillantezza per un periodo più lungo rispetto al poliestere standard. Sono utilizzati per applicazioni che richiedono maggiore durata ed esposizione a condizioni atmosferiche avverse.
- Fluoruro di polivinilidene (PVDF): I rivestimenti PVDF sono rivestimenti ad alte prestazioni che forniscono un'eccellente resistenza allo sbiadimento, allo sfarinamento e alla degradazione chimica. Sono altamente durevoli e vengono utilizzati in applicazioni che richiedono una protezione duratura, come edifici commerciali e residenziali e progetti architettonici.
- Epossidico: I rivestimenti epossidici sono noti per la loro superiore adesione e resistenza alla corrosione. Vengono generalmente utilizzati come strato di primer sotto altri tipi di rivestimenti per migliorare la protezione complessiva della bobina di acciaio.
Quando si seleziona un tipo di vernice per i coils in acciaio preverniciato, è importante considerare le condizioni ambientali a cui sarà esposto il materiale, le qualità estetiche desiderate e la longevità richiesta per l'applicazione.
La scelta del rivestimento avrà un impatto diretto sulle prestazioni e sulla durata del prodotto finito.
Di seguito è riportata una tabella che confronta alcune delle loro proprietà chiave e applicazioni tipiche:
| Proprietà/caratteristica | Poliestere (PE) | Poliestere modificato con silicone (SMP) | Fluoruro di polivinilidene (PVDF) |
|---|---|---|---|
| Composizione chimica | Resina polimerica a base di poliesteri. | Resina poliestere modificata con silicone. | Resina fluoropolimerica a base di fluoruro di vinilidene. |
| Resistenza ai raggi UV | Buone | Migliore del PE grazie al miglioramento del silicone. | Ottimo, il migliore tra i tre. |
| Ritenzione della brillantezza | Moderare | Buono, migliorato grazie agli additivi siliconici. | Eccellente, superiore a PE e SMP. |
| Resistenza alla corrosione | Moderare | Buono, migliore del poliestere standard. | Eccellente, fornisce una protezione superiore. |
| Resistenza all'abrasione | Moderare | Bene, il silicone offre qualche miglioramento. | Da molto buono a eccellente. |
| Flessibilità | Buone | Da buono a molto buono. | Buono, anche se generalmente meno flessibile di PE e SMP. |
| Gamma di colori | Ampia gamma di colori disponibili. | Ampia gamma, simile al PE. | Gamma di colori limitata rispetto a PE e SMP. |
| Costo | Generalmente il più economico. | Superiore al PE ma inferiore al PVDF. | Generalmente il costo più alto tra i tre. |
| Applicazioni tipiche | Edifici agricoli, rivestimenti residenziali e prodotti di consumo entry-level. | Edifici commerciali e industriali, prodotti di consumo di fascia alta. | Applicazioni architettoniche, coperture metalliche e aree che richiedono un'elevata resistenza chimica. |
| Durata prevista | 5-10 anni a seconda delle condizioni ambientali. | 10-15 anni, durata di vita migliorata rispetto al PE grazie al silicone. | Oltre 20 anni, la durata di vita più lunga grazie alla durata superiore. |
Durata della bobina in acciaio preverniciato
Le vernici forniscono una protezione aggiuntiva all'acciaio con rivestimento metallico agendo come barriera contro l'umidità, l'ossigeno e altri agenti che inducono la corrosione e contenendo specifici agenti inibitori della corrosione.
I fattori che influenzano la durata dei coil in acciaio preverniciato comprendono lo spessore della vernice, il tipo di vernice, il tipo di pretrattamento, lo spessore del rivestimento di primer e l'ambiente di applicazione.
La durata di un rivestimento di vernice può essere misurata in base a diversi criteri, come sbiadimento evidente, perdita di adesione o corrosione dell'acciaio. Fattori come la stabilità ai raggi UV e la resistenza alle sostanze chimiche ambientali sono cruciali.
I guasti dovuti alla corrosione comportano una significativa perdita di metallo e il mantenimento dell'integrità della vernice è fondamentale. Ad esempio, un sistema di verniciatura di alta qualità può prolungare la durata di un rivestimento zincato G90 su un tetto da 15-25 anni a 40-50 anni o più in un ambiente moderatamente corrosivo.
Inoltre, la riverniciatura ai primi segni di corrosione può aggiungere altri 10-15 anni alla vita del tetto.
Fonte: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote-4-1.pdf
Specificazione
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Specificazione |
Descrizione |
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Base in metallo |
Acciaio zincato, acciaio galvalume o alluminio |
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Spessore |
0.15 mm – 1.2 mm (intervalli comuni per l'edilizia) |
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Larghezza |
600 mm – 1250 mm (larghezze standard, ma possono variare) |
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Sistema di verniciatura |
Poliestere, SMP (poliestere modificato con silicone), PVDF (fluoruro di polivinilidene), resina epossidica, ecc. |
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Spessore della vernice |
Strato superiore: 15-25 micron; Cappotto posteriore: 5-15 micron (personalizzabile) |
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Strati di rivestimento |
Primer + Top Coat + Back Coat (configurazione tipica) |
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Livello di lucentezza |
Opaco, Bassa brillantezza, Alta brillantezza (misurato in GU, Unità di brillantezza) |
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Colore |
Vari (come da codice RAL o su misura) |
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Peso della bobina |
3 – 8 tonnellate (intervallo tipico per facilità di movimentazione e installazione) |
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Diametro interno bobina |
508mm / 610mm (dimensioni standard per compatibilità con apparecchiature di lavorazione) |
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Pellicola protettiva |
Opzionale (può essere applicato per proteggere la superficie durante il trasporto e l'installazione) |
si utilizza
Ecco alcune applicazioni comuni dei coils in acciaio preverniciato:
Industria di costruzioni:
– Pannelli per coperture e pareti di edifici commerciali, industriali e residenziali.
– Porte e persiane da garage.
– Pannelli coibentati per edifici ad alta efficienza energetica.
– Sistemi di grondaie e pluviali.
– Sistemi di controsoffitto e partizioni interne.
Elettrodomestici:
– Frigoriferi, lavatrici e asciugatrici.
– Unità di climatizzazione.
– Forni a microonde e altri piccoli elettrodomestici.
- Scaldabagno.
Proprietà dei Bobine in Acciaio Preverniciato
I serpentini in acciaio preverniciato sono progettati per offrire una maggiore resistenza alla corrosione attraverso una combinazione di strati protettivi e trattamenti chimici. I principi che contribuiscono alla resistenza alla corrosione delle batterie in acciaio preverniciato includono:
- Protezione barriera: Gli strati di vernice sull'acciaio preverniciato agiscono come una barriera, proteggendo il metallo sottostante da elementi ambientali come acqua, ossigeno e contaminanti che possono causare corrosione. Impedendo a questi elementi di raggiungere la superficie metallica, il rivestimento in vernice riduce notevolmente il rischio di ruggine e corrosione.
- Adesione: La corretta adesione della vernice alla superficie metallica è fondamentale per la resistenza alla corrosione. Una buona adesione impedisce all'umidità e alle sostanze corrosive di penetrare nel rivestimento e raggiungere il substrato di acciaio. Il processo di pretrattamento, che tipicamente include la pulizia e l'applicazione di un rivestimento di conversione come fosfato o cromato, migliora l'adesione degli strati di vernice.
- Inibizione chimica: Alcuni rivestimenti di pretrattamento contengono inibitori della corrosione che prevengono attivamente la corrosione attraverso reazioni chimiche. Questi inibitori possono neutralizzare le sostanze corrosive o passivare la superficie metallica, rendendola meno reattiva e meno soggetta alla corrosione.
- Protezione catodica: In alcuni casi, lo strato di primer o pretrattamento può contenere elementi sacrificali come lo zinco (sotto forma di fosfato di zinco o rivestimenti galvanizzati). Questi elementi sono più reattivi dell'acciaio e si corrodono preferenzialmente, proteggendo l'acciaio con un'azione sacrificale. Questo è noto come protezione catodica.
- Protezione dei bordi: I bordi delle bobine di acciaio sono particolarmente vulnerabili alla corrosione poiché possono avere un rivestimento più sottile e sono più esposti all'ambiente. Particolare attenzione viene prestata durante il processo di rivestimento per garantire che i bordi siano adeguatamente rivestiti. In alcuni casi, è possibile applicare ulteriori sigillanti sui bordi per una maggiore protezione.
- Resistenza ai raggi UV: La luce ultravioletta (UV) può degradare alcuni rivestimenti nel tempo, riducendo la resistenza alla corrosione. La finitura dell'acciaio preverniciato spesso include sostanze chimiche resistenti ai raggi UV che proteggono gli strati sottostanti dal degrado indotto dai raggi UV, mantenendo così l'integrità del rivestimento protettivo.
Incorporando questi principi, le bobine in acciaio preverniciato sono in grado di offrire durabilità ed efficacia di lunga durata in ambienti soggetti a corrosione.
Processo di bobina in acciaio preverniciato
La fabbricazione di bobine e fogli di acciaio preverniciato inizia con la consegna del substrato in forma di bobina direttamente dai laminatoi. Ci sono tre sezioni coinvolte nella linea di rivestimento della bobina: ingresso, lavorazione e uscita.
Ogni passaggio assicura che i prodotti finiti in metallo preverniciato siano durevoli, performanti ed esteticamente accattivanti. Le macchine della linea di produzione lavorano simultaneamente per verniciare da 2,000 a 4,000 piedi quadrati di nastri metallici ogni 4 minuti.
Ecco i passaggi della linea di rivestimento:
Passaggio 1: pulizia della striscia di metallo
La pulizia dell'olio, dello sporco e delle impurità della bobina laminata a freddo comporta la spazzolatura, un'immersione alcalina, un bagno d'acqua o una spazzolatura.
Passaggio 2: applicazione di zinco e lega
L'applicazione di alluminio e zinco dipende dall'applicazione e dai requisiti del cliente. Alcuni prodotti sono costituiti al 100% da zinco, mentre altri contengono lega di magnesio.
Fase 3: Trattamento della superficie
Questo passaggio è fondamentale per garantire che la vernice e il primer aderiscano bene alla striscia di metallo. A causa di alcune restrizioni chimiche, la superficie viene trattata con sostanze chimiche, come l'ossidazione alcalina, a seconda del fornitore e del paese di origine.
Passaggio 4: risciacquo e asciugatura del metallo
Il risciacquo della striscia di metallo aiuta a garantire che non abbia residui chimici prima di applicare il primer. L'asciugatura del metallo è un must per garantire che gli strati successivi aderiscano bene.
Passaggio 5: applicazione del primer
Un rivestimento di primer può essere su uno o entrambi i lati della striscia di metallo. L'applicazione del primer accelera l'adesione dello strato di vernice finito.
Passaggio 6: indurimento e raffreddamento della striscia
L'indurimento richiede dai 15 ai 16 secondi. Questo metodo consente al primer di indurirsi, asciugarsi e raggiungere la temperatura desiderata prima di applicare il rivestimento successivo.
Passaggio 7: rivestimento anteriore e posteriore
Questa fase è la fase finale della verniciatura, in cui vengono applicati i sistemi di verniciatura a due strati.
Passaggio 8: asciugatura, polimerizzazione e raffreddamento
Il prodotto viene sottoposto a questa fase per garantire che il prodotto in acciaio sia pronto per il riavvolgimento, il riavvolgimento e la spedizione agli utenti finali.
Passaggio 9: imballaggio
Immagine che mostra lo schema di una linea di coil coating.
Fonte: https://www.coilcoating.org/process
Conclusione
I coils in acciaio preverniciato garantiscono durata e longevità, garantendo che le strutture traggano vantaggio dalla loro resilienza ai fattori ambientali.
La loro versatilità estetica consente un'ampia gamma di opzioni cromatiche, mentre l'applicazione uniforme migliora l'attrattiva visiva complessiva.
Il processo di produzione è efficiente, con conseguente risparmio di tempo e costi sia per i produttori che per gli utenti finali.
