E’ necessario conoscere, oltre alle caratteristiche dei gruppi levigatori, anche quanti e quali dispositivi possono essere applicati o utilizzati sulle macchine calibratrici e levigatrici
PREMESSA
La scelta di macchine calibratrici e levigatrici presuppone innanzitutto la perfetta conoscenza del tipo di lavoro che dovranno eseguire.
Avendo chiarito queste condizioni, bisogna considerare il materiale su cui si opera normalmente e le sue caratteristiche di partenza, che comportano l’utilizzo dei dispositivi da applicare.
E’ quindi opportuno sapere, oltre alle caratteristiche dei gruppi levigatori, anche quanti e quali dispositivi possono essere applicati o utilizzati su macchine calibratrici e levigatrici automatiche.
COMPOSIZIONE DELLE MACCHINE CALIBRATRICI
La configurazione più ricorrente per le calibratrici è sempre e comunque quella in cui si utilizza un rullo calibratore (in acciaio oppure rivestito con gomma molto dura), in quanto è il presupposto per eseguire un’asportazione che abbia come obiettivo finale l’ottenimento di una superficie planare, con ridottissime tolleranze sullo spessore.
Alcune configurazioni classiche di macchine calibratrici sono le seguenti (vedi figura 1).
Macchina dotata di un solo rullo calibratore
Calibratrice adatta per pannelli o struttura in tamburato di truciolare o faesite o “ledorex”, in preparazione a successiva operazione di rivestimento con impiallacciatura.
Macchina con due rulli calibratori in successione
Calibratrice adatta per le operazioni sopra descritte, quando la necessità di asportazione e di rugosità finale della superficie presuppongono l’impiego di due diverse grane abrasive in sequenza.
Macchina con un rullo calibratore ed un pattino rigido di finitura
Calibratrice adatta per pannelli in preparazione ad una successiva nobilitazione con impiallacciatura di spessore sottile o con carta impregnata o con melamina.
Macchina con tre rulli in successione di cui il primo calibratore ed i successivi levigatori rivestiti in gomma di durezza decrescente
Adatta per la calibratura e levigatura di telai o antine in legno massiccio. La presenza di parti con venatura disposta trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento, rende necessaria la finitura con un rullo per minimizzare i graffi finali di levigatura e per evitare l’eccessiva asportazione in queste zone.
Macchina con due rulli calibratori ed un pattino rigido di finitura
Adatta per la calibratura e levigatura di pannelli in legno massiccio, lungovena, o di fasce di parquet ed altri rivestimenti per l’edilizia.
Il trend evolutivo della lavorazione del mobile, richiede finiture di livello sempre più elevato, per consentire un mantenimento della qualità finale del prodotto, pur applicando vernici in quantità sempre minore. Inoltre sono sempre più utilizzate vernici a base acqua, che tendono a far risaltare la venatura naturale del legno. Ciò è la causa principale di una sempre crescente richiesta di incremento del numero di gruppi operatori sulle macchine calibratrici/levigatrici per lavorazione di legno massiccio.
Macchina con quattro rulli calibratori e levigatori
Applicando opportunamente durezze decrescenti sui vari rulli, è ottenibile una calibratura con contemporanea finitura di elevato livello qualitativo su telai ed antine in legno massiccio.
Macchina con tre rulli calibratori e levigatori ed un pattino rigido di finitura
Possono essere calibrati e levigati pannelli in legno massiccio lungovena.
Tutte le macchine finora descritte hanno una corrispondenza costruttiva nella versione inferiore (operante sulla superficie inferiore del pannello), in modo da consentire la composizione, per gli scopi già elencati, di linee di calibratura, o di calibratura e levigatura.
Calibratrici e levigatrici dei pannelli si possono usare con tappeti di avanzamento rigidi, oppure flottanti, in funzione della necessità di assicurare una buona precisione, rispetto a quello di garantire un buon trascinamento di pannelli aventi piccole dimensioni.
COMPOSIZIONE MACCHINE LEVIGATRICI PER SUPPORTI LEGNOSI
L’impiego di questo tipo di macchine può avvenire in isole di lavoro, oppure integrato in linee automatiche di verniciatura, normalmente in testa alla linea.
Per un utilizzo indipendente, la macchina può avere il piano di lavoro mobile, sempre che il flusso produttivo lo consenta, davanti ad una linea automatica di verniciatura.
In questo caso, è necessario che il piano di lavoro sia ad altezza fissa da terra (mediamente 900 mm, standard di tutte le linee automatiche).
Le levigatrici tradizionali per supporti legnosi sono le seguenti (vedi figura 3).
Macchina con rullo levigatore e pattino levigatore elettronico
Adatta per la levigatura di superfici di pannelli impiallacciati, porte tamburate, ecc. Il pattino levigatore è per lo più di tipo elettronico a settori, mentre il rullo è rivestito di gomma tenera, adeguata alla lavorazione.
Macchina con due rulli levigatori ed un pattino levigatore elettronico
Questa estensione della precedente versione è applicabile qualora il pannello presenti particolarità costruttive, quali ad esempio bordi in legno massiccio o strati accentuati di carta, per cui si rende indispensabile una prelevigatura iniziale sufficientemente aggressiva da asportare tutte le irregolarità.
La configurazione ideale, ricorrente in una macchina adatta per la quasi totalità dei lavori di levigatura, è una combinazione di diversi gruppi di lavoro, che consente di ottenere un effetto complessivo di levigatura a nastri incrociati.
Davanti alle linee di verniciatura è quasi sempre necessario usare macchine combinate, con gruppi di levigatura a nastro largo e a nastro trasversale.
Macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore e pattino levigatore elettronico
Il gruppo trasversale è dotato di tampone sezionato a controllo elettronico, per spianare la superficie incidendo di traverso la venatura, per asportare la colla e la carta di giunzione, per spianare le sporgenze dei bordi applicati, pur effettuando asportazioni minime; il rullo levigatore, per le sue caratteristiche di aggressività, toglie i segni del trasversale e completa il lavoro di asportazione dei residui di colla e carta, mentre il tampone sezionato a controllo elettronico completa il lavoro di levigatura, operando con poca pressione di lavoro per evitare di sfondare l’impiallacciatura.
Esiste la possibilità che la macchina venga impiegata, oltre che nella levigatura del legno grezzo, anche nella satinatura delle vernici, operando un secondo passaggio in linea di verniciatura.
Macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore e due pattini levigatori elettronici
Consente una finitura più accentuata, con le stesse prerogative della macchina descritta precedentemente.
Macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore, pattino levigatore elettronico e superfinitore
L’ultimo tampone con superfinitore permette una levigatura non solo molto soffice, ma anche molto regolare. Questo particolare effetto di levigatura con solchi ridottissimi e molto regolari è particolarmente apprezzata nella levigatura di pannelli in MDF, che dovranno successivamente essere nobilitati con lamine in PVC.
Macchina con gruppo trasversale e due pattini levigatori elettronici
Solamente i tamponi sezionati elettronici si adattano alle diverse condizioni di spessore dei pannelli e alle forme molto irregolari, con spigoli ad angolo acuto, per cui in presenza di un piano di lavoro rigido il rullo levigatore non potrà essere utilizzato.
Macchina con gruppo trasversale e tre pattini levigatori elettronici
Serve per incrementare ulteriormente il livello di finitura rispetto alla precedente soluzione. Spazzole e soffiatori rotanti effettuano la pulizia della superficie e degli spigoli dei pannelli.
La levigatura si effettua in generale con banco di lavoro (tappeto trasportatore) fisso, in quanto oggi le tolleranze sullo spessore dei pannelli sono ormai ridottissime.
E’ consigliabile il sistema di levigatura dei pannelli con tavole sensitive (flottanti) indipendenti, poste sotto ciascun gruppo operatore, per consentire l’assorbimento delle variazioni di spessore fra pannello e pannello, per consentire un corretto trascinamento di pannelli aventi dimensioni ridotte, oppure per limitare l’azione aggressiva del rullo levigatore (figura 4).
COMPOSIZIONE MACCHINE LEVIGATRICI PER SUPERFICI VERNICIATE
È praticamente impossibile potere stabilire tutte le soluzioni di composizione di macchine per la levigatura di superfici verniciate, in quanto sono diverse in funzione del tipo di prodotto verniciante da levigare, ma anche in funzione del ciclo di verniciatura applicato.
I tipi di vernici impiegate, come è noto, sono tantissimi, ed i cicli di verniciatura sono molto diversi l’uno dall’altro, pur se riconducibili allo stesso tipo di aspetto finale.
Ci limiteremo pertanto a prendere in considerazione le composizioni più diffuse e maggiormente applicate.
Macchina con rullo levigatore–satinatore
Le macchine con un gruppo rullo levigatore gommato molto soffice, di grande diametro, hanno una maggiore capacità di asportazione rispetto agli altri gruppi levigatori, pur conservando una notevole delicatezza di contatto. Per tale motivo sono indicate nella levigatura di vernici di fondo, applicate in bassissima quantità, ma con elevata durezza, quali ad esempio i fondi poliestere UV applicati con sistema a rulli con macchine spalmatrici automatiche (figura 5).
Macchina con rullo levigatore e pattino levigatore elettronico sezionato
Si impiega quando la vernice di fondo è applicata in basse quantità, la durezza della vernice è medio/alta e la qualità finale del prodotto richiede una levigatura di media qualità (figura 6).
levigatore elettronico sezionato
Macchina con rullo levigatore e pattino superfinitore
Si impiega quando la vernice di fondo è applicata in basse quantità, la durezza della vernice è medio/alta e la qualità finale del prodotto richiede una levigatura di elevata qualità (figura 7).
Macchina con gruppo trasversale, rullo satinatore e pattino levigatore elettronico sezionato
Può essere la stessa macchina posizionata in testa alla linea di verniciatura che viene utilizzata per entrambe le funzioni (con due passaggi in linea). In tale configurazione va compiuta una scelta molto accurata circa la durezza di rivestimento gommato del rullo levigatore, che dovrà essere sufficientemente duro da mantenere la planarità della superficie legnosa (senza mettere in evidenza la venatura più tenera), ma allo stesso tempo, sufficientemente tenero da non rischiare pelature della superficie verniciata (figura 8).
Macchina con gruppo trasversale, rullo satinatore e pattino superfinitore
E’ la soluzione ideale e più completa, a patto che la quantità di vernice applicata sia sufficiente a consentire l’azione di 3 nastri abrasivi in successione (figura 9).
Il gruppo trasversale elimina con facilità difetti ed impurità di applicazione della vernice, il rullo levigatore “incrocia” l’effetto di levigatura del trasversale ed infine il superfinitore conferisce un’eccellente qualità finale, esente da tracce di intasamento del nastro abrasivo.
Da non dimenticare la pulizia finale della superficie e degli spigoli dei pannelli, che si ottiene con l’impiego di spazzole in materiale antistatico, di soffiatori rotanti e barre antistatiche.
Una particolare menzione va dedicata alla levigatura di superfici verniciate con elevata quantità di prodotto, per ottenere, come risultato finale, una superficie lucida o semilucida.
Il processo tradizionale per ottenere una superficie lucida, prevede una levigatura molto esasperata della superficie verniciata, con applicazione di elevatissime quantità di prodotto (poliestere o poliuretanico) con lucidatura e brillantatura meccanica. In tal caso la levigatrice deve necessariamente essere dotata, in ultima posizione, di uno o due gruppi levigatori trasversali; la qualità della superficie lucidata è infatti derivante non solo dalla lucentezza, ma anche dalla specularità della superficie.
Alcune composizioni tipo sono le seguenti.
Macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore, pattino levigatore, due gruppi trasversali
Con questa composizione è importante incrociare quanto più possibile le levigatura e fare in modo che l’ultimo graffio di levigatura sia trasversale, così da poter incrociare ulteriormente con la successiva azione della macchina lucidatrice (figura 10).
Macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore, pattino superfinitore, gruppo trasversale
In questo caso, minore è il numero dei nastri abrasivi utilizzati, maggiore dovrà essere l’azione di lucidatura meccanica.
Le superfici lucide si ottengono per lo più con applicazione diretta di vernice ad elevate caratteristiche di brillantezza (lucido diretto); diventa così più importante la levigatura della vernice di fondo, perché qualsiasi imperfezione o irregolarità di levigatura si ripercuote sulla superficie finita (figura 11).
Per tale operazione sono utilizzabili macchine in configurazioni diverse, come ad esempio la macchina con gruppo trasversale, rullo levigatore, pattino levigatore elettronico a settori e pattino superfinitore (vedi figura 12).
Illustriamo i due più importanti cicli di finitura dei pannelli ai quali corrispondono ben definiti tipi di macchine di levigatura–satinatura.
Finitura a poro-aperto
Il pannello, una volta verniciato, deve conservare ben evidenti le caratteristiche del legno.
In genere il prodotto impiegato per il trattamento è quello di preparazione, che può essere di varia composizione chimica.
La caratteristica fondamentale è la bassa grammatura (20–40 g/m2).
La macchina adatta a questa lavorazione deve possedere un elemento di levigatura estremamente morbido, quindi poco aggressivo, per poter eliminare (spesso si dice “spuntare”) le piccole imperfezioni. È evidente la criticità di questa lavorazione, in quanto la levigatrice si trova ad operare
su spessori di vernice estremamente ridotti (pochi micron).
Le composizioni della macchina per i prodotti di preparazione a poro aperto sono quelle già descritte nelle figure 5 e 6, con le seguenti caratteristiche:
– velocità di taglio del nastro abrasivo ridotta al minimo (intorno a 1,5 m/sec);
– possibilità di regolare con la massima precisione la pressione di lavoro;
– impiego di dispositivi elettronici per la regolazione fine del punto di contatto del pannello con il nastro abrasivo.
I nastri abrasivi impiegati sono solitamente di grana da 320 a 400, a seconda della durezza del prodotto e della sua cosparsione.
La macchina va necessariamente completata con un altro aggregato satinatore, che consiste in un particolare tipo di fibra abrasiva lamellare; questa specie di “paglietta” abrasiva consente di finire la superficie già lavorata dal nastro abrasivo, riuscendo ad eliminare tutte quelle parti infinitesime che rimangono lucide anche dopo il passaggio del nastro abrasivo, quali i pori del legno.
Finitura a poro-chiuso o semi-chiuso
I prodotti di finitura a diversa composizione chimica, coprono completamente o quasi, la superficie del legno.
Anche in questo caso occorre intervenire con un’operazione di abrasione per eliminare i difetti di superficie dovuti agli stessi motivi già prima illustrati, che sussistono comunque anche con una più importante grammatura di prodotto verniciante (da 50 ad oltre 100 g/m2).
Le caratteristiche della macchina, descritta nelle figure 6 e 7 sono le seguenti:
– la macchina deve prevedere vari aggregati levigatori (i primi per incidere profondamente il film di vernice, ottenendo la spianatura richiesta; l’ultimo per consentire la finitura del pannello con una grana abrasiva molto fine);
– le grane abrasive normalmente impiegate vanno da 240 a 360 (sui primi elementi) a 400 (sull’ultimo elemento).
Leggi gli articoli precedenti:
Le funzione della levigatura Parte 3
Le leggi dell’abrasione Parte 5
La calibratura del pannello Parte 6
La levigatura dei pannelli Parte 7
