La bobina di alluminio rivestita a colori, spesso abbreviata in bobina rivestita a colori o alluminio preverniciato, è un substrato di alluminio a spirale che riceve un sistema di verniciatura su una linea di rivestimento a bobina continua prima di essere tagliato, formato o piegato in un prodotto finito. La bobina viene svolta, pulita, pretrattata chimicamente, primerizzata e rifinita in un unico passaggio e quindi riavvolta, quindi il rivestimento viene applicato in condizioni strettamente controllate e il cliente riceve un materiale che può essere fabbricato senza alcuna fase di verniciatura aggiuntiva. Poiché la vernice viene polimerizzata prima della formatura, la finitura rimane uniforme su grandi superfici e il produttore evita il costo di un impianto di verniciatura, i controlli delle emissioni che richiederebbe e il rischio di una finitura manuale incoerente.
Le due principali famiglie di rivestimenti
Quasi tutte le bobine architettoniche e industriali rivestite a colori sono fornite con un sistema in poliestere (PE) o fluorocarburo (PVDF). Entrambi sono rivestimenti organici applicati su un substrato di alluminio pretrattato e la differenza tra loro è la chimica della resina, che determina direttamente la resistenza agli agenti atmosferici, la ritenzione del colore e il prezzo.
| Sistema | A base di resina | Tipico film secco | Ambiente di servizio |
|---|---|---|---|
| Poliestere (PE) | Resina poliestere, frequentemente modificata con resina alchidica e assorbitori UV | Circa 18-25 micrometri | Pannelli interni, soffitti, segnaletica, persiane, esterni leggeri |
| Fluorocarburo (PVDF) | Omopolimero o copolimero di fluoruro di polivinilidene, normalmente circa il 70% di resina PVDF | Circa 23 micrometri per un sistema a due strati e 35 micrometri o più per un sistema a tre strati | Facciate esterne, coperture, facciate continue e altre applicazioni di lunga durata |
I rivestimenti in poliestere sono basati su un polimero contenente legami esterei nella catena principale e vengono aggiunti assorbitori UV per estendere la stabilità del colore. Forniscono un'ampia gamma di colori, brillantezza controllata da opaca a elevata brillantezza e buone proprietà meccaniche a un costo moderato, il che li rende la scelta standard per la decorazione di interni e per componenti protetti dalla luce solare diretta prolungata.
I rivestimenti in fluorocarbonio si basano sul forte legame del fluorocarbonio, che è chimicamente stabile e resiste alle radiazioni ultraviolette, allo sfarinamento e allo scolorimento molto meglio del poliestere. Il rivestimento viene cotto ad alta temperatura in modo che la resina formi un film compatto, altamente reticolato con eccellente resistenza meccanica e agli agenti atmosferici. I sistemi al fluorocarburo sono suddivisi in base all'architettura della pellicola in rivestimenti al fluorocarburo convenzionali e rivestimenti al fluorocarburo nanomodificati, questi ultimi offrono una migliore resistenza all'assorbimento dello sporco e una migliore ritenzione della brillantezza.
Costruzione e pretrattamento del rivestimento
Una moderna linea di bobine verniciate a colori applica un sistema multistrato anziché un singolo rivestimento. Dopo la pulizia e il risciacquo alcalini, la striscia passa attraverso una fase di conversione chimica, solitamente un pretrattamento a base di titanio o zirconio privo di cromo che fornisce adesione e inibisce la corrosione. Segue un primer, poi la finitura e, per le specifiche esterne più impegnative, viene aggiunto sopra uno strato protettivo trasparente.
Substrato:lega 1100, 3003, 3105 o 5052 in stati come H14, H16, H24, generalmente con spessore da 0,20 a 1,50 mm.
Pretrattamento:rivestimento alcalino pulito, risciacquo, conversione esente da cromo, asciutto; il peso del rivestimento viene verificato come parte del controllo della linea.
Primer:tipicamente da 5 a 8 micrometri, formulato per l'adesione e l'inibizione della corrosione.
Finitura:poliestere o fluorocarburo, applicato a rullo allo spessore di film secco specificato.
Stagionatura:temperatura di picco del metallo compresa tra 224 e 249 gradi C per i sistemi fluorocarburici, controllata attraverso un forno multizona in modo che l'intero film polimerizzi senza cuocere eccessivamente.
Cappotto posteriore:un rivestimento di servizio sul retro per protezione dalla corrosione e per evitare blocchi quando la bobina è impilata.
Il controllo della cura è la variabile meno visibile e più importante della linea. La pellicola non indurita perde adesione e resistenza chimica, mentre la pellicola troppo indurita diventa fragile e si rompe a raggi di curvatura stretti. La temperatura di picco del metallo, la velocità della linea e il profilo del forno vengono quindi registrati per ogni bobina, e lo stato di polimerizzazione è confermato dal test di sfregamento con solvente su un campione di ogni ciclo.
Test delle prestazioni e classificazione
La bobina rivestita di colore viene classificata e acquistata in base a criteri di prestazione misurabili anziché solo in base al nome del colore. I test riportati di seguito sono quelli più spesso inseriti in una specifica o nell'approvazione di un progetto.
| Proprietà | Metodo di prova | Accettazione tipica |
|---|---|---|
| Spessore della pellicola | Misuratore magnetico o a correnti parassite sul nastro rivestito | All'interno della fascia di tolleranza attorno al valore micrometrico specificato |
| Lucentezza | Misurazione della brillantezza speculare secondo ASTM D523 a 60 gradi | Tenuto entro una fascia concordata, comunemente da 20 a 40 unità per finiture opache e satinate |
| Colore | Misurazione colorimetrica secondo ASTM D2244 | Differenza di colore entro circa 2 unità rispetto allo standard approvato |
| Adesione | Test del nastro a tratteggio incrociato secondo ASTM D3359 e formatura con piega a T | Nessuna rimozione del rivestimento dopo l'estrazione del nastro e nessuna rottura dopo la piegatura |
| Flessibilità e impatto | Piegatura a T e impatto del peso in caduta secondo ASTM D2794 | Passare al raggio di curvatura e all'energia d'impatto concordati per l'applicazione |
| Resistenza ai solventi | Test del doppio sfregamento con solvente | Nessun ammorbidimento o rottura della pellicola dopo il numero di sfregamenti specificato |
| Corrosione | Nebbia salina neutra secondo ASTM B117 o ISO 9227 | Migliaia di ore senza formazione di bolle o sottosquadra per le qualità per esterni |
| Agenti atmosferici | Esposizione accelerata all'arco QUV o allo xeno ed esposizione naturale | Colore e lucentezza mantenuti entro il limite concordato per la classe di garanzia |
Per i lavori architettonici esterni, la bobina in fluorocarburo ad alte prestazioni è specificata rispetto a standard di prestazione volontari riconosciuti come i requisiti di rivestimento della classe AAMA 2605, che combinano una lunga esposizione alla nebbia salina, resistenza chimica e limiti di invecchiamento accelerato. I sistemi interni in poliestere sono generalmente idonei rispetto a un set di prova più leggero, perché non sono esposti a radiazioni ultraviolette prolungate o pioggia battente.
Applicazioni tipiche per sistema
Pannelli compositi in alluminio e facciate continue:sistemi fluorocarburici su substrati 3003 o 3105, selezionati per la stabilità del colore per decenni di esposizione della facciata.
Copertura e rivestimento pareti:fluorocarburo o poliestere ad alta resistenza, con rivestimento protettivo posteriore e fissaggi nascosti.
Soffitti in alluminio e partizioni interne:sistemi in poliestere, spesso con finitura opaca, scelti per aspetto e costo.
Tapparelle, veneziane e persiane:poliestere con buona flessibilità, perché la striscia viene formata e piegata durante la fabbricazione.
Pannelli per elettrodomestici, prodotti digitali e packaging:Bobina rivestita in poliestere a spessore sottile con stretto controllo del colore.
Domande frequenti
D: Qual è la differenza tra la bobina in alluminio rivestita in poliestere e quella in fluorocarburo?
Il poliestere è un rivestimento organico a basso costo adatto ad applicazioni interne e riparate, mentre il fluorocarburo utilizza una resina PVDF che resiste molto meglio alle radiazioni ultraviolette, allo sfarinamento e allo scolorimento, quindi è specifico per facciate esterne e coperture.
D: Quanto è spesso il rivestimento sulla bobina di alluminio verniciata colorata?
I sistemi in poliestere hanno solitamente uno spessore di film secco compreso tra 18 e 25 micrometri, mentre i sistemi al fluorocarburo hanno uno spessore di circa 23 micrometri per uno strato a due strati e 35 micrometri o più per uno strato a tre strati compreso uno strato superiore trasparente.
D: Quali leghe di alluminio vengono utilizzate per le bobine rivestite a colori?
Le leghe 1100, 3003, 3105 e 5052 sono le più comuni, negli stati incruditi come H14, H16 e H24, con spessore da circa 0,20 mm a 1,50 mm a seconda del componente finale.
D: È disponibile un pretrattamento senza cromo?
SÌ. I rivestimenti di conversione a base di titanio e zirconio sono ampiamente utilizzati al posto dei pretrattamenti cromati e forniscono le prestazioni di adesione e corrosione richieste per i rivestimenti architettonici rispettando al contempo le restrizioni sul cromo esavalente.
D: Cosa causa la rottura del rivestimento durante la piegatura?
Di solito sovrapolimerizzazione o spessore eccessivo del film. Dopo l'indurimento, la rete polimerica è rigida, quindi la pellicola può sopportare solo una deformazione limitata con un raggio di curvatura stretto. Lo spessore del film, la temperatura di polimerizzazione e il raggio di curvatura devono essere selezionati insieme.
D: Come viene controllata la corrispondenza dei colori durante la produzione?
Mediante misurazione colorimetrica della striscia verniciata rispetto ad uno standard approvato, con limiti di differenza cromatica di circa due unità. La brillantezza, lo spessore del film e la polimerizzazione vengono monitorati sullo stesso campione in modo da rilevare eventuali variazioni dell'aspetto prima della spedizione della bobina.
