Estratto della relazione presentata durante i P&E Express Caserta da
Simeone Maitan, Epta, Euromask, Masklogik (Finishing Group)

Quasi 30 anni di presenza e sviluppo sul mercato, eppure la mascheratura “industrializzata” non è ancora conosciuta da tutte le aziende che trattano le superfici. Le soluzioni oggi disponibili permettono di ottimizzare tempi e qualità dei processi di preparazione e rivestimento dei pezzi, a prezzi competitivi e in modo molto flessibile

Produciamo mascherature per tutti i settori e i tipi di trattamento delle superfici, granigliatura, deposizione inorganica (galvanica e PVD) e organica (vernici liquide, in polvere, immersione ed elettroforesi) e altri trattamenti. Siamo presenti direttamente in molti mercati europei, Italia, Francia, Spagna, Polonia, Romania, e oltreoceano, in Messico.

Perché parliamo di gestione della qualità del pezzo verniciato o rivestito? Perché fino a prima dell’introduzione dei prodotti di mascheratura si rivestiva tutto il pezzo, che successivamente veniva rilavorato meccanicamente, dove la presenza del rivestimento era indesiderata (fori e perni di fissaggio, aree di contatto per la messa a terra, di montaggio per componentistica elettronica, e in molti altri casi). Da quando abbiamo introdotto i sistemi di mascheratura, si è aperta la possibilità di eliminare questa successiva lavorazione meccanica del pezzo verniciato, quindi risparmiamo tempo e manodopera, aumentiamo la qualità del prodotto finale perché evitiamo la produzione di difetti e scarti prodotti da queste lavorazioni, la necessità di ritocchi, velocizziamo l’ottenimento di pezzi multicolore, di effetti estetici speciali, o rivestiti con prodotti di differente natura funzionale, proteggiamo le aree che non devono essere granigliate, le superfici che in fase di saldatura devono essere protette dagli spruzzi, e molte altre applicazioni speciali.

La mascheratura, anche se a volte è considerata operazione sottovalutata, è invece un passaggio fondamentale per ottenere dei prodotti di alta qualità evitando costi e sprechi della fase produttiva.

Come individuare un sistema di mascheratura adatto?

La scelta del sistema di mascheratura adatto dipende diversi fattori.

• tipo di lavorazione o processo che subirà il pezzo, e le sue specificità: saldatura, granigliatura, verniciatura, deposizione galvanica, deposizione PVD e le specifiche caratteristiche di ciascun processo
• materiale con cui è prodotto il pezzo (metallo, plastica, vetro e così via)
• temperature e condizioni ambientali tipiche del processo. Se si prevede l’applicazione di polveri termoindurenti, la temperatura di picco sarà intorno ai 200 °C, se si prevede la deposizione galvanica l’ambiente sarà chimicamente aggressivo. Se il pezzo dev’essere granigliato e si vogliono proteggere alcune zone, la mascheratura dovrà avere particolari resistenze meccaniche. Se il pezzo viene sottoposto a saldatura, potrebbe essere utile proteggere alcune zone dagli spruzzi di saldatura, dunque la resistenza della mascheratura dovrà essere ancora superiore. Il nostro ufficio tecnico, in funzione di questi parametri consiglia il materiale adeguato a ciascun tipo di trattamento, per garantire sia le resistenze ai fattori prima menzionati, sia la maggiore facilità d’applicazione e di rimozione
• facilità di rimozione: anche in questo caso consigliamo i materiali per mascherare che si rimuovono più facilmente, senza lasciare residui (per evitare di dover manipolare ulteriormente il pezzo per la sua pulizia), e/o che possono essere riutilizzati per più cicli successivi.

Per chi non avesse mai usato sistemi di mascheratura esiste uno scoglio iniziale rappresentato dal prezzo, posto che i sistemi “artigianali” sono di solito “fatti in casa” con materiali non tecnici, e che normalmente non si valorizzano i costi delle rilavorazioni e riprese. Una corretta analisi economica, che tenga conto dei tempi comparati di rilavorazione oppure di mascheratura, rimozione, pulizia, sono senz’altro favorevoli – nella maggior parte dei casi, molto favorevoli – ai sistemi di mascheratura che proponiamo, anche sotto il profilo della qualità finale del rivestimento ottenuto (perfezione della zona di confine, pulizia del pezzo).

Sono due le “macrofamiglie” di prodotti di mascheratura. I prodotti adesivi o gli stampati.

Adesivi

Possono essere forniti con tutte le altezze (nastri), e forme possibili (fustellati), di materiale più o meno flessibile, spessore e tipo di adesivo diverso, a seconda della destinazione d’uso. I fustellati possono essere realizzati in kit – in modo da facilitare il lavoro dell’operatore (non deve cercare volta per volta l’adesivo di forma corretta e, quando sono finiti tutti gli adesivi del kit, il pezzo risulta correttamente mascherato, in modo da ridurre o eliminare perdite di tempo ed eventuali errori) – e, anche in questo caso, con materiali diversi, ognuno con la sua caratteristica funzionale.
Poiché i volumi variano anche sensibilmente, azienda per azienda, applicazione per applicazione, abbiamo un parco macchine che ci consente di ottimizzarne la produzione e le lunghezze, in modo da facilitare il lavoro del personale addetto alla mascheratura.

Stampati

Per quanto riguarda gli stampati, anche qui sono classificati per famiglie: tappi, cappucci e gli stampati speciali, prodotti per l’uso specifico in processi e applicazioni tipiche di ciascuna azienda. Quando necessario, sono dotati di appendici che facilitano la loro estrazione al termine del processo, e progettati con forme e materiali particolari per lasciare il limite tra superficie mascherata e verniciata perfettamente definita, senza bordi in rilievo, e così via.

Anche in questo caso la scelta dipende dal tipo di trattamento del pezzo, dal suo ciclo produttivo e di rivestimento, e delle zone che non devono essere trattate, da “mascherare”.
Nella fig. 3 si vedono alcuni esempi di stampati. In questa famiglia di mascherature cambiano i materiali per natura e spessori, perché possano resistere alle differenti temperature di processo, agli agenti fisici e chimici impiegati nel processo ed essere riutilizzati a lungo. In funzione degli obiettivi di ciascuna applicazione, processo, e alle necessità di ciascun cliente è possibile ottenere stampati su misura.

Nei diversi magazzini delle nostre sedi sono pronti per la spedizione milioni di questi prodotti, di fome e misure standard, facili da utilizzare e riutilizzare più volte. Sono disponibili principalmente in due materiali, silicone stabilizzato e resistente alle alte temperature dei processi di rivestimento e EPDM, per temperature inferiori.
Tuttavia abbiamo a catalogo e spesso a magazzino tappi e cappucci di altri materiali, con resistenze specifiche, per esempio a oli, e altri agenti chimici utilizzati nei processi di rivestimento.

Ovviamente, i prodotti siliconici sono stabilizzati dopo lo stampaggio (a 600 °C per 24 ore), in modo che non rilascino sostanze volatili: sappiamo bene che tale rilascio sarebbe pregiudizievole per i processi di verniciatura e, in generale, di rivestimento. Il processo di stabilizzazione, tra l’altro, permette a tappi e cappucci di resistere perfettamente senza influenza sulle loro dimensioni e forme fino a 315 °C, e solo oltre la soglia dei 600 °C possono iniziare a rilasciare sostanze volatili, dunque si tratta di prodotti con margini di sicurezza concretamente irraggiungibili nei cicli di rivestimento organico e in molti inorganici.

Se nel nostro catalogo una particolare forma o dimensione di mascheratura adesiva o di tappo o di cappuccio non fosse presente, abbiamo strumenti e macchine per produrre adesivi o stampati su misura. Nella figura 4 si vedono alcuni esempi di quello che possiamo fare per quanto riguarda gli adesivi o per quanto riguarda i particolari stampati.

Mascherature su misura: la stampa 3D

A proposito di stampati, un servizio che riteniamo molto importante, introdotto ormai da quasi due anni, è la prototipazione mediante stampante 3D. Questa macchina stampa direttamente il silicone, per cui possiamo ottenere prototipi pronti per essere effettivamente utilizzati in un impianto di verniciatura o altro tipo di rivestimento, e non semplici prototipi in plastica per prove esclusivamente dimensionali.
La stampante 3D ci permette di produrre prototipi in maniera economica e molto veloce, così come veloci risultano le eventuali modifiche e ottimizzazioni. Tra l’altro, ci permette anche di realizzare delle piccole produzioni, in quei casi in cui risulti diseconomico fabbricare uno stampo per produrre lotti corti.
I vantaggi del servizio 3D sono dunque:

• la velocità dello sviluppo del prototipo
• la produzione del prototipo – e l’eventuale produzione di numeri limitati di pezzi – con la stessa qualità di un pezzo stampato in serie
• la flessibilità delle fasi di progettazione-prova in linea-ottimizzazione-produzione stampo (nel caso di necessità di avere lotti di pezzi importanti e continuativi nel tempo), perché possiamo modificare infinite volte la sagoma del pezzo in funzione dell’esigenza dei clienti
• l’accorciamento significativo dei tempi di consegna del prodotto finito, che utilizzando i sistemi tradizionali richiedono, spesso, mesi.

Vediamo come si accorciano i tempi di produzione di una maschera stampata mediante prototipazione 3D e metodo tradizionale.
In entrambi i casi il processo prevede la realizzazione del disegno 3D del particolare da stampare, la realizzazione del prototipo, la sua validazione. Segue la progettazione dello stampo e sua produzione, lo stampaggio dei campioni e l’invio al cliente per la loro ulteriore validazione. Utilizzando la stampante 3D, le prime attività occupano lo stesso tempo, ma si ottiene un prototipo dimensionale e funzionale. Il prototipo del processo tradizionale è invece un prototipo esclusivamente dimensionale, richiede una successiva validazione e, nella peggiore delle ipotesi, anche una modifica dello stampo.

Per la realizzazione e validazione di un prototipo 3D sono necessari, mediamente, 4 giorni. Per uno con il metodo tradizionale, mediamente, 20 giorni. Se la produzione richiesta è di poche centinaia di pezzi, non è necessario fare lo stampo, si usa la stampante 3D e si hanno i pezzi in 5 giorni.
Se, invece, i pezzi sono da produrre in quantità superiori, in entrambi i casi si deve realizzare lo stampo e stampare, tuttavia il prototipo ottenuto in 3D è già stato validato dimensionalmente e funzionalmente, l’altro va ulteriormente validato.
In definitiva, il servizio 3D ci permette una grande flessibilità e una altrettanto importante velocità di risposta a specifiche necessità.
Infine, le mascherature ottenute con la stampante 3D hanno prestazioni esattamente uguali a quelle ottenute con il metodo tradizionale, sono adatte a qualsiasi produzione, hanno le stesse resistenze alle alte temperature e agli agenti chimici aggressivi, non sussistono limiti alla complessità delle forme.
In alcuni casi, infine, la soluzione 3D viene richiesta non solo per la produzione di prototipi di mascherature, ma per la produzione di prototipi di silicone per altri usi, anche al di fuori dei trattamenti di superficie in senso stretto.