Intervista a Elis Collina, Electro Technology

Il diffuso parco macchine installato per la polimerizzazione UV di vernici e inchiostri, energeticamente esigente, può essere ottimizzato per meglio rispondere a produzioni discontinue e aggiornato per ottenere risparmi energetici sensibili.

Come nasce l’interesse per la tecnologia UV?
EC – Electro Technology nasce nel 2007 costruendo macchine per la polimerizzazione UV. Arrivavo da un’esperienza in un’azienda famigliare specializzata nelle applicazioni degli UV, una tecnologia che mi ha appassionato e convinto ad approfondirne gli aspetti tecnologici.
Nei primi anni iniziamo una stretta collaborazione con un’azienda che si dedicava a diverse applicazioni degli UV (Unionprint): ognuno con una propria vocazione, la nostra lo sviluppo di soluzioni su misura. Tra i prodotti di maggior successo, le macchine per la verniciatura UV di suole di scarpe in materiale polimerico. Le prime macchine erano, viste dalla prospettiva odierna, rudimentali: i PLC non erano ancora diffusi, tutto funzionava con relé. Qualche anno dopo abbiamo l’opportunità di contrattare un collaboratore proveniente da una grande realtà impiantistica esperto di controllo digitale. Integriamo così schede elettroniche e PLC, cosa che ci permette di implementare la progettazione di impianti più complessi, sempre rimanendo nell’ambito delle applicazioni industriali degli UV, e dei sistemi di generazione delle potenze richieste. Si lavorava ancora con amplificatori elettromagnetici, gestiti da schede elettroniche, ma il vero passo in avanti arriva con la disponibilità sul mercato di sistemi completamente elettronici (HPE).
I sistemi di generazione elettronici delle potenze per gli emettitori UV aprono la strada per risparmi energetici importanti.

In che termini, “importanti”?
EC – Un trasformatore di base ben costruito non va oltre al 65-70% di resa. Con un amplificatore magnetico, arriviamo a un’efficienza massima del 65%. Un alimentatore elettronico permette di ottenere efficienze che vanno dal 90 al 98%. Il risparmio energetico che possiamo ottenere è veramente interessante.
Con il nostro partner di allora integriamo i nuovi sistemi di generazione elettronica e progettiamo e installiamo un gran numero di impianti, molto compatti, per il settore calzaturiero, che era passato a utilizzare un materiale molto interessante (EVA), duttile e morbido, ma piuttosto termosensibile (a partire dai 35-40 °C inizia a dare problemi di stabilità dimensionale).
Questa esperienza ci permette di studiare a fondo quello che diventerà un secondo fattore essenziale per ottenere i progetti di ottimizzazione dei sistemi UV che oggi offriamo al mercato, la gestione dei flussi d’aria di raffreddamento.
Gestire i flussi d’aria di raffreddamento ci permette di produrre macchine molto più compatte rispetto alla concorrenza (ne produciamo ancora, anche se il mercato nazionale della calzatura si è ridotto ai minimi termini, aggrediti dalla compressione dei prezzi dei produttori orientali).

Arriviamo ad oggi: come l’esperienza accumulata nella generazione elettronica delle potenze per emettitori UV e nella gestione dei flussi d’aria diventano un’opportunità di ottimizzazione delle linee esistenti?
EC – Nel post-pandemia il calzaturiero italiano rimane molto debole, invece si riattivano vari impianti di verniciatura nell’ambito legno, plastica e del packaging (flaconi, bottiglie), così come macchine flexografiche e serigrafiche.
Molte linee sono installate da molti anni, in alcuni casi l’area UV è oggettivamente obsolescente. Tra l’altro, il mercato è cambiato, nel assorbe più grandi lotti continui, ma richiede personalizzazione, e dunque diversi fermi macchina, un problema per i consumi energetici.
Sono impianti che sono costati tanti soldi all’epoca, bisogna riuscire a farli rendere anche di fronte a un mercato diverso e all’aumento fuori controllo del prezzo dell’elettricità.
Possiamo proporre due alternative. Lo studio energetico della macchina UV e il relativo revamping e, seconda eventuale alternativa, il passaggio agli UV Led. Vediamo la prima alternativa, che è la più semplice. La seconda richiede, purtroppo, interventi da “mal di testa”, perché cambia non solo la tecnologia dell’emettitore UV, ma anche quella dei prodotti – vernici o inchiostri – utilizzati, con tutto ciò che ne consegue, in applicazione, per esempio.

Entriamo nel dettaglio
EC – Spesso poco conosciuto dall’imprenditore che ha installato linee UV, è non solo fattibile, ma implementabile con risultati sorprendenti il revamping del solo “forno” UV a lampade tradizionali, installando un generatore elettronico in sostituzione di quello elettromeccanico preesistente, insieme alla modifica del sistema di controllo delle temperature delle lampade per facilitare la fase di start-up dopo il fermo macchina.
È un’opportunità poco conosciuta, anche perché non interessante per il produttore d’impianti, che è naturalmente orientato alla loro sostituzione.
Noi invece proponiamo soluzioni capaci di dare nuova vita e migliorare la produttività di impianti UV strutturalmente perfetti, che dureranno altre decine d’anni, cambiandone logica e controllo ormai obsoleti, richiesta energetica e frequente manutenzione.

Parli di cambio di logica e controllo, oltre all’intervento sul generatore per l’attivazione delle lampade
EC – È così. Sostituendo il vecchio trasformatore con uno elettronico si ha l’occasione di sensorizzare l’impianto, controllarlo digitalmente: l’operatore ha a disposizione un monitor touch con l’informazione, in tempo reale, di tutto quanto succede nella linea. Quando ci fosse un problema, viene segnalato nel pannello operatore, non perde più tempo a ricercare la fonte del problema, leggere il pannellino di ciascuna utenza o, peggio, ad aprire carterature o pannelli.
La nostra proposta di revamping è sempre studiata su misura, macchina per macchina e cliente per cliente.
In ogni caso, l’obiettivo finale è quello di avere una linea energeticamente efficiente e necessità di manutenzione semplificate.
Rilevamento continuo delle temperature mediante apposite sonde, e la loro analisi via PLC, ci permettono di mandare in stand-by la linea nel momento in cui non arriva il pezzo. Parliamo di uno stand-by molto differente rispetto a quello che si ottiene con il trasformatore elettromeccanico – che richiede l’erogazione continua di un 50-60% della potenza totale della lampada – in questo caso si tratta di uno stand-by che richiede un 10-12% della potenza della lampada. Supponiamo di avere una lampada da 5kW: invece di consumare 2,5 kWh, a macchina ferma, consumo 0,5 kWh.

Un’altra cosa importante, che non viene quasi mai presa in considerazione dagli stessi produttori di macchine: il controllo elettronico dell’aspirazione (tipico del prodotto HPE che integriamo).
Come sappiamo, la lampada UV genera calore e ozono. Questo calore è fondamentale per mantenere la lampada in rendimento. Se gestiamo questo calore, attraverso il controllo dell’aspirazione, durante lo stand-by:

• riusciamo a mantenere sempre il minimo calore necessario per evitare lo spegnimento
• abbiamo la lampada immediatamente pronta allo start-up.

In una linea, poter passare da stand-by a piena potenza (o di set-point) in qualche millisecondo significa recuperare importante produttività.
È un passaggio apprezzabile visivamente, la lampada cambia immediatamente l’irraggiamento, ancor più rapidamente di quanto si apprezza nel monitor touch di controllo.
Sotto il profilo energetico, l’alimentatore elettronico legge i dati attuali della lampada in fase di stand-by (assorbimento elettrico e temperatura, quest’ultima interpolando i valori di tensione e corrente attuali) e si configura, tramite PLC, regolando il sistema d’aspirazione mediante inverter e calcolando esattamente quale tensione e corrente è necessaria alla lampada per tornare istantaneamente ai valori di set-point.

Eliminiamo dunque quella che in gergo si chiama la “botta” d’energia per far riprendere la lampada dopo lo stand-by, che oltre a generare consumi inutili limita la durata della lampada UV.
Se si pensa a quanti stand-by si effettuano oggi sulle linee di verniciatura, tenuto conto della trasformazione di mercato che prima abbiamo detto, si tratta di risparmi molto significativi dal punto di vista energetico, di manutenzione (durata lampada UV) e altrettanto significativi recuperi di produttività della linea.

In definitiva, questa prima opzione di revamping permette alle linee preesistenti di ottenere la massima efficienza permessa dallo stato attuale della tecnologia, con recupero rapido dell’investimento. Ed è, naturalmente, molto più economica dell’acquisto di una macchina nuova.

Vediamo ora la proposta per l’opzione di modifica della tecnologia UV.
EC – Il passaggio alla tecnologia Led ha alcuni vantaggi importanti, non produce ozono, non produce calore, lavora intrinsecamente in una logica on-off. Richiede un intervento appena un po’ più complesso – con gli alimentatori che installiamo possiamo fare un retrofit quasi diretto; inoltre, i nostri sistemi permettono anche dimensionalmente l’inserimento del sistema Led negli alloggiamenti già presenti per la lampada UV tradizionale – tuttavia il cambiamento è più complesso dal punto di vista del ciclo, sono necessari prodotti vernicianti (o inchiostri) specificamente sviluppati, che richiedono spesso la riconfigurazione delle altre fasi di processo, applicazione e appassimenti, per esempio.

Dal punto di vista dell’utilizzatore, come prendere la decisione corretta?
EC – Sono convinto che il punto di forza di Electro Technology sia l’ingegnerizzazione della risposta agli obiettivi di ciascun cliente: capire, analizzare, progettare, strutturare, e realizzare la soluzione su misura per raggiungere questi obiettivi. Non vendiamo ricambi e non proponiamo un sistema standard. Vediamo il suo sistema produttivo, lo analizziamo, ragioniamo insieme al cliente e sviluppiamo ipotesi per ottimizzare il suo processo produttivo, per farlo risparmiare il più possibile: creiamo un dossier tecnico, calcoliamo l’abbattimento di costi potenziale, l’investimento richiesto, e decidiamo insieme che cosa fare e come farlo.
Vale per aziende grandi – abbiamo lavorato con grandi realtà, Bormioli Rocco, Diadora, De Rigo, Luxottica, Metalgalvano, per esempio – per medie e piccole aziende. In tutti i casi studiamo sempre e offriamo una proposta su misura, e calcoliamo il ritorno dell’investimento richiesto da tale proposta. Risparmio energetico e ottimizzazione del processo sono validi per realtà manifatturiere di qualsiasi dimensione.

In che tipo d’applicazione ritiene più interessante la vostra proposta?
EC – Come detto, non è una questione di dimensioni aziendali, piuttosto di cronologia del ciclo d’investimenti. Nel campo del packaging cosmetico, per esempio, molte linee oggi attive sono arrivate al loro limite temporale oppure si rivelano poco adatte alle modifiche intervenute sul mercato: è cambiata la domanda, per forme, effetti e volumi produttivi. In questo campo possiamo dare soluzioni di revamping molto interessanti, sia dal punto di vista energetico sia di gestione del processo. In questo campo sono cambiati anche i prodotti, a seguito dei vincoli tecnici sulla natura di vernici (o inchiostri) utilizzabili, un cambio che ha generato esigenze di manutenzione crescenti, che possono essere mitigate dal sistema di gestione dell’aria di cui abbiamo parlato in precedenza.
Un altro campo in cui possiamo offrire soluzioni di revamping molto interessanti è senz’altro quello della verniciatura del legno. Nella verniciatura del legno sono installate linee fatte molto bene, che però integrano trasformatori ormai molto datati, alcuni risalenti agli anni 90. Spesso ancora funzionanti (alcuni risalgono alle mie prime esperienze lavorative giovanili) – erano ben fatti, prodotti con lamierino a grano orientato, rame di qualità, resine con isolamenti ottenuti sottovuoto – ma con consumi superiori di almeno un 40% rispetto ai sistemi più moderni che integriamo nelle nostre soluzioni. Inoltre, rispetto ai sistemi più datati, i nuovi trasformatori generano potenze stabili (onda quadra) in alta frequenza e gestiscono l’accensione della lampada (innesco dell’arco) in modalità soft-start, non a impulso. Come già accennato, ciò permette di allungare la vita della stessa lampada. Con un sistema tradizionale una lampada UV ad arco ha una durata intorno a 7-800 ore di lavoro, i trasformatori elettronici che integriamo nelle nostre soluzioni permettono, come minimo, di aumentare la loro durata per percentuali che variano dal 30 al 100%.
Rimane un settore di riferimento per la nostra offerta anche il calzaturiero, anche se purtroppo negli anni si è ridotto ai minimi termini. Per queste applicazioni offriamo non solo il revamping del sistema UV, ma della macchina completa, incluso il circuito d’applicazione, a partire dai contenitori vernici e catalizzatori a pressione, miscelatore, lavaggio.
Ancora, altro campo d’attività a cui può interessare la nostra offerta d’ottimizzazione energetica e produttiva è la verniciatura di preparazione-protezione dei depositi via metallizzazione o PVD. Abbiamo avuto qualche collaborazione con aziende di impiantistica di verniciatura, e siamo a disposizione per collaborazioni in quest’ambito.