Il progetto industriale con cui Colourific Coatings punta a trasformare il mercato nordamericano della verniciatura a polvere

Per decenni il mercato nordamericano dell'alluminio architettonico ha privilegiato la verniciatura liquida. Oggi, grazie all'evoluzione delle tecnologie a polvere e agli investimenti in digitalizzazione e automazione, questo equilibrio sta cambiando. Colourific, storico verniciatore conto terzi canadese di pannelli e profili in alluminio per architettura, ha scelto di guidare questa trasformazione realizzando, insieme a Euroimpianti, uno degli impianti verticali più avanzati del continente.

Per oltre quarant'anni la verniciatura liquida ha rappresentato lo standard di riferimento per l'alluminio architettonico in Nord America. Oggi, l'evoluzione delle vernici in polvere con la tecnologia dei fluoropolimeri ha stabilito nuovi standard di performance e qualità mentre l'attenzione alla sostenibilità e la crescente digitalizzazione dei processi stanno modificando questo orientamento di mercato.
Con un importante investimento nel proprio stabilimento di Woodbridge (Vaughan), in Ontario, Colourific Coatings – il principale verniciatore conto terzi canadese specializzato nella finitura dell'alluminio architettonico – ha scelto di anticipare questa trasformazione, realizzando insieme a Euroimpianti (Valeggio sul Mincio, Verona) una linea verticale progettata secondo gli standard europei. Un progetto che non nasce semplicemente per aumentare la capacità produttiva, ma per costruire un nuovo modello industriale fondato su qualità, automazione, tracciabilità e controllo del processo.

Più di una nuova linea di verniciatura: una dichiarazione di intenti

L’obiettivo di Colourific non era aumentare il numero di profili lavorati ogni giorno, ma costruire una piattaforma tecnologica sulla quale basare la crescita dell'azienda nei prossimi anni.

Dietro questa scelta c'è una convinzione precisa: il futuro della verniciatura architettonica nordamericana passerà sempre più attraverso la tecnologia a polvere.

Per decenni il mercato canadese e statunitense ha seguito un percorso differente rispetto a quello europeo. Se in Europa la verniciatura a polvere è progressivamente diventata la tecnologia di riferimento per l'alluminio destinato all'architettura, negli Stati Uniti e in Canada i cicli di verniciatura a liquido hanno continuato a dominare il mercato, sostenuti da specifiche consolidate, dalle preferenze degli studi di progettazione e da una filiera industriale sviluppatasi attorno a questa tecnologia.

Negli ultimi anni, tuttavia, questo equilibrio ha iniziato a cambiare.

Fondata 35 anni fa, Colourific ha deciso di diventare protagonista di questo cambiamento, realizzando un nuovo stabilimento a Vaughan (Ontario), per concretizzare una strategia industriale destinata a ridefinire gli standard qualitativi del settore.

“Il predominio della verniciatura liquida in Nord America non è mai stato legato esclusivamente alle prestazioni della tecnologia” afferma Majdi Rayyan, Direttore delle Operazioni di Colourific. “Per molti anni il mercato è stato guidato dalle specifiche tecniche e dagli architetti. I grandi produttori di vernici liquide hanno investito moltissimo nello sviluppo di capitolati e certificazioni e questo ha contribuito a consolidare la loro posizione. Oggi, però, le differenze tecnologiche si stanno progressivamente riducendo.

Le moderne polveri fluoropolimeriche consentono di raggiungere prestazioni conformi agli standard AAMA 2605. I moderni sistemi di pretrattamento privi di cromo sono in grado di offrire una protezione dalla corrosione paragonabile a quella dei tradizionali trattamenti di conversione a base di cromo esavalente, eliminando al contempo le problematiche ambientali e i rischi per la salute dei lavoratori associati al cromo esavalente e ad altri processi di trattamento contenenti metalli pesanti.

Accanto alle prestazioni e all’impatto ambientale, si sono evolute anche le caratteristiche estetiche delle finiture in polvere. Le nuove formulazioni permettono di ottenere effetti materici, metallizzati e superfici sempre più sofisticate. Oggi la verniciatura a polvere non è più una scelta di compromesso”.

“Sempre più edifici iconici e progetti monumentali vengono realizzati con finiture a polvere. Ogni nuovo progetto aumenta la fiducia del mercato e dimostra che le polveri rappresentano una valida alternativa ai sistemi liquidi, sia dal punto di vista delle prestazioni sia sotto il profilo economico e ambientale” aggiunge Garrett Clyne, CEO di Colourific. “In questo cambiamento, il ruolo delle aziende europee è stato determinante. Molti gruppi europei, ad esempio Permasteelisa, operano ormai stabilmente in Nord America e sono già abituati a lavorare con la verniciatura a polvere. Questo contribuisce a diffondere una cultura tecnica diversa e ad accelerare l'evoluzione delle specifiche progettuali. Tuttavia, io sono convinto che la diffusione della verniciatura a polvere in Nord America non dipenderà soltanto dall'evoluzione dei materiali, ma soprattutto dalla capacità dei verniciatori di garantire processi più controllati, più ripetibili e completamente tracciabili”.

Un investimento pensato per cambiare il modello produttivo

La nuova linea di verniciatura verticale di Woodbridge (Vaughan), che si affianca alle linee di verniciatura orizzontali già esistenti di Colourific, è stata progettata per creare un modello produttivo in grado di sostenere la crescita dell'azienda nel lungo periodo. La linea verticale è destinata principalmente alla verniciatura dei profili estrusi in alluminio per applicazioni architettoniche, mentre le linee orizzontali continuano a trattare pannelli architettonici e manufatti in acciaio.

“Il nostro obiettivo è contribuire a colmare il divario tra gli standard che oggi caratterizzano la verniciatura a polvere in Europa e quelli del Nord America. Per farlo era necessario investire in tecnologia, sistemi, automazione e processi” afferma Garrett Clyne. “Questa è la prima linea verticale che consideriamo realizzata secondo standard europei, ma non sarà l'ultima. L'intenzione è costruire altri impianti di questo tipo e creare una piattaforma produttiva replicabile in tutto il Nord America, mantenendo gli stessi livelli qualitativi e collaborando con partner tecnologici di primo livello”.

Dietro questo progetto c'è anche il percorso di trasformazione avviato dall'azienda dopo l'ingresso, cinque anni fa, di Cassiar Partners Limited Partnership, fondo canadese di private equity che ha acquisito Colourific con l'obiettivo di sostenerne lo sviluppo industriale. “Di norma, i fondi private equity comprano e consolidano per poi rivendere. Cassiar, al contrario, ha comprato Colourific per costruire un futuro industriale solido. L’obiettivo non era semplicemente verniciare di più”, conferma Majdi Rayyan. “bensì migliorare il modo in cui lavoriamo, aumentare la qualità, garantire una maggiore ripetibilità del processo e creare una struttura che ci permettesse di crescere mantenendo gli stessi standard in tutti i futuri stabilimenti”.

Per trasformare questa visione in realtà, Colourific ha scelto Euroimpianti come partner tecnologico. La nuova linea verticale, che può verniciare barre fino a 7.62m di altezza, è quindi il punto di partenza di un programma di sviluppo che prevede ulteriori investimenti in Canada e negli Stati Uniti. Ma affinché questa strategia possa essere realmente replicabile, ogni fase del processo deve essere standardizzata, monitorata e documentata.

Un impianto progettato per non scartare nemmeno un profilo

“In qualità di verniciatore conto terzi, Colourific non può permettersi di scartare nemmeno un profilo perché ogni pezzo scartato rappresenta un costo. Tutta la progettazione è stata sviluppata partendo da questo principio con l’obiettivo di ridurre al minimo ogni possibile causa di errore” spiega Nicolò Baruffaldi, Project Manager di Euroimpianti. “Colourific è un'azienda completamente orientata ai dati. Tutto ciò che può essere monitorato viene registrato e integrato con il loro gestionale. La zona di carico, pur mantenendo una configurazione tradizionale, è già predisposta per futuri sistemi di identificazione automatica dei profili mediante telecamere”.

Questa attenzione alla digitalizzazione interessa l'intero impianto.

Il tunnel di pretrattamento, i sistemi di dosaggio chimico, la linea di verniciatura e i controlli di processo sono stati concepiti come parti di un unico ecosistema digitale, nel quale ogni parametro viene registrato in continuo, archiviato e reso disponibile al sistema gestionale dell'azienda. Euroimpianti e Colourific stanno anche sviluppando un sistema basato sull'intelligenza artificiale che consentirà di associare ogni profilo ai parametri registrati durante il proprio ciclo produttivo.

“L'obiettivo è monitorare continuamente il comportamento dell'impianto e costruire strumenti di analisi predittiva della qualità. Ogni profilo avrà una propria storia produttiva completa” prosegue Baruffaldi. “È una filosofia progettuale che rispecchia perfettamente l'approccio di Colourific: utilizzare la tecnologia non come semplice strumento produttivo, ma come elemento fondamentale per garantire qualità costante, tracciabilità e standardizzazione dei processi”.

Il cuore tecnologico della linea

Ottenere una qualità di verniciatura costante inizia da un processo di pretrattamento affidabile. Per questo motivo, Euroimpianti ha progettato il sistema di pretrattamento ponendo particolare attenzione alla stabilità del processo, all'automazione e alla ripetibilità, così da garantire la conformità ai rigorosi requisiti delle certificazioni Qualicoat e AAMA 2605. La linea di pretrattamento è completamente integrata con sistemi automatizzati di controllo del processo e di gestione dei prodotti chimici, che consentono di mantenere stabili le condizioni operative e di assicurare prestazioni di verniciatura costanti nel tempo. Più che il numero degli stadi, è la loro corretta separazione a determinare l'efficacia del trattamento.

La stabilità del processo è garantita dalla combinazione di un sistema di pretrattamento avanzato, del controllo automatico dei parametri chimici e del monitoraggio continuo del processo. La linea è stata progettata per mantenere condizioni operative costanti e assicurare prestazioni ripetibili, nel rispetto dei requisiti previsti dalle specifiche Qualicoat e AAMA 2605.

Anche il trattamento delle acque segue la stessa filosofia. L'impianto, fornito da Saita (Limena, Padova), è un sistema chimico-fisico che tratta le acque di lavaggio in continuo mentre i reflui concentrati del tunnel di pre-verniciatura e gli eluati di rigenerazione del demineralizzatore sono trattati a portata controllata. Il processo prevede flocculazione, decantazione e filtropressa semi-automatica per la disidratazione dei fanghi e filtrazione finale con controllo del pH prima dello scarico in fognatura. L ‘impianto fornito riesce a trattare fino a 6000lt/h totali.

Saita ha fornito anche l’impianto di demineralizzazione duplex a circuito chiuso per il ricircolo in continuo delle vasche di lavaggio con acqua demineralizzata ad una portata oraria massima di 10-12.000 lt/h per mantenere la conducibilità in vasca sotto i 20 microsiemens. Questo tipo di demineralizzatore in doppia linea garantisce un funzionamento H24 anche durante la fase di rigenerazione delle resine.

La posizione geografica dello stabilimento ha richiesto alcune soluzioni progettuali specifiche.

“A Vaughan in inverno le temperature sono estremamente rigide. La vasca di passivazione è predisposta per essere riscaldata mediante scambiatore di calore e abbiamo dovuto coibentare le tubazioni dell'acqua di rete per evitare fenomeni di condensa. Sono dettagli poco visibili, ma fondamentali per mantenere costanti le condizioni operative durante tutto l'anno”.

Recupero energetico e ottimizzazione del processo

Completato il pretrattamento, i profili attraversano una zona dedicata al gocciolamento prima di entrare nel tunnel di asciugatura. A differenza delle configurazioni tradizionali, che prevedono un forno dedicato esclusivamente all'asciugatura, la linea utilizza un unico sistema nel quale il calore recuperato dal forno di polimerizzazione viene sfruttato per alimentare il tunnel di asciugatura.

“L'obiettivo era ridurre i consumi energetici senza compromettere la qualità del processo” prosegue Nicoló Baruffaldi. “L'asciugatura avviene mediante veli d'aria che limitano la dispersione del calore all'interno del reparto, migliorando ulteriormente l'efficienza energetica dell'impianto. Il percorso dei manufatti è stato studiato per evitare interferenze tra le diverse fasi produttive: dopo l'asciugatura, i profili raggiungono la cabina di applicazione e successivamente il forno di polimerizzazione. L'ingresso e l'uscita della polimerizzazione sono completamente separati. Se in ingresso stiamo lavorando un colore bianco e in uscita un nero, non esiste alcuna possibilità di contaminazione tra i due flussi”.

La riduzione del rischio di contaminazione rappresentava uno degli obiettivi principali del progetto, soprattutto considerando la varietà di colori e finiture richiesta dal mercato architettonico.

La linea è equipaggiata con una cabina di applicazione Diamond®, brevettata da Euroimpianti, dalla caratteristica forma a diamante, inserita in una camera bianca.

“Volevamo una clean room completamente chiusa e pressurizzata. La pressurizzazione consente di compensare l'aria aspirata dalla cabina e impedisce l'ingresso di polvere proveniente dall'esterno, migliorando ulteriormente la qualità della finitura. Osservando la cabina durante la produzione si nota immediatamente il livello di pulizia. Questo risultato è ottenuto grazie al corretto bilanciamento dell'aspirazione e al sistema automatico di pulizia dei teli”.

La cabina è completata dal centro polveri OptiSpeeder di Gema con tecnologia Smart-In-Line di alimentazione delle vernici e 24 pistole di spruzzatura.

Grande attenzione è stata riservata anche alla manutenzione. Tutte le principali sezioni della linea sono facilmente accessibili mediante passerelle tecniche poste sopra il tunnel e sopra la cabina, consentendo agli operatori di intervenire rapidamente e in sicurezza senza compromettere la produttività dell'impianto.

Sicurezza progettata secondo gli standard NFPA

L'elevato livello di automazione e la cura progettuale caratterizzano ogni dettaglio della linea. Tuttavia, è nella progettazione dei sistemi di sicurezza che il progetto ha richiesto uno degli sforzi ingegneristici più significativi, dovendo soddisfare le severe prescrizioni previste dagli standard nordamericani NFPA (National Fire Protection Association).

A differenza dell'Europa, dove molte soluzioni impiantistiche seguono criteri consolidati ma meno prescrittivi, negli Stati Uniti e in Canada ogni componente deve rispondere a requisiti estremamente rigorosi, verificati sia dagli enti competenti sia dalle compagnie assicurative.

“In molte installazioni nord-americane si adottano sistemi passivi di sfogo dell'esplosione, costituiti da pannelli di rottura che si aprono in caso di sovrapressione. In Ontario, e in molte altre aree del Nord America, è invece sempre più richiesto un sistema attivo di soppressione” racconta Nicolò Baruffaldi. “Per soddisfare queste prescrizioni, la linea è stata equipaggiata con un sistema fornito da TAMA, che protegge non soltanto il gruppo filtrante, ma anche il ciclone di recupero della polvere.

Il sistema rileva istantaneamente le variazioni di pressione e interviene mediante bombole contenenti un agente estinguente, impedendo la propagazione dell'esplosione. È una soluzione più complessa e più costosa rispetto ai sistemi tradizionali, ma rappresenta oggi il massimo livello di sicurezza disponibile.

L'adozione di questo sistema ha richiesto un importante lavoro di progettazione.

“Non è sufficiente proteggere il filtro. Anche il ciclone deve essere dotato di un proprio sistema di soppressione e tutto il circuito deve essere progettato evitando qualsiasi rischio di contaminazione durante i cambi colore. È stato uno degli aspetti più impegnativi dell'intero progetto, anche perché il rispetto delle prescrizioni NFPA non riguarda soltanto i sistemi antideflagranti, ma coinvolge l'intero impianto.

L'impianto di combustione, ad esempio, è stato realizzato con doppia rampa gas: una dedicata alla fiamma pilota e una alla fiamma principale. Tutti i riduttori sono installati all'esterno delle aree di processo e ogni dispositivo di sicurezza è ridondante. L'apertura di una porta, l'attivazione di un pulsante di emergenza o qualsiasi anomalia rilevata dai sensori provocano l'arresto immediato dell'impianto”.

“Quando si realizza un impianto destinato al mercato nordamericano bisogna progettare pensando fin dall'inizio alle ispezioni degli enti competenti. Ogni dettaglio deve essere conforme. Questo permette al cliente di operare con la massima tranquillità e di affrontare senza problemi tutte le verifiche previste dalle autorità”, conclude Nicolò Baruffaldi.

La linea è inoltre dotata di un sistema laser per la sverniciatura automatica dei ganci del trasportatore, anch’essa fra le tecnologie di punta offerte da Euroimpianti all’industria dell’alluminio.

La qualità si costruisce con i dati

Ogni fase della produzione è accompagnata da controlli qualità sistematici.

“La qualità non è qualcosa che si controlla alla fine bensì si costruisce durante tutto il processo”, osserva Majdi Rayyan. Il nostro laboratorio verifica costantemente lo spessore del rivestimento, la brillantezza, il colore, l'adesione, la polimerizzazione e tutti i parametri previsti dalle specifiche Qualicoat e AAMA 2605. Parallelamente, la produzione segue un piano di controlli estremamente rigoroso.

Ogni due ore preleviamo campioni direttamente dalla linea e li sottoponiamo alle prove di laboratorio. Anche il comportamento del forno viene verificato con la stessa frequenza: almeno una volta al giorno il profilo termico viene controllato mediante sistema Datapaq, mentre a ogni cambio colore vengono effettuate tre misurazioni della temperatura — nella parte superiore, centrale e inferiore del carico — così da confermare l'uniformità della polimerizzazione lungo tutta l'altezza dei profili. Non basta raggiungere la temperatura richiesta: è necessario verificare che ogni parte del carico riceva la stessa energia termica e completi correttamente la reticolazione del rivestimento”, afferma Rayyan.

Uno degli aspetti più interessanti del sistema qualità adottato da Colourific riguarda però la gestione della documentazione.

“Conserviamo i campioni fisici di ogni produzione per dieci anni. Se dovesse emergere una contestazione anche molti anni dopo la consegna, possiamo recuperare il campione originale, confrontarlo con quello del cliente e ricostruire tutte le condizioni di processo registrate durante la produzione. Questo approccio è reso possibile proprio dalla completa digitalizzazione della linea. Ogni parametro registrato durante il ciclo produttivo viene archiviato e associato al lotto di produzione, creando una banca dati che consente di risalire in qualsiasi momento alla storia completa di ogni commessa” commenta Rayyan.

“Per molti anni la verniciatura è stata considerata una semplice commodity. Oggi il cliente acquista soprattutto affidabilità. Vuole sapere che il processo è stato eseguito correttamente e che il rivestimento manterrà le proprie prestazioni nel tempo. La tracciabilità è parte integrante di questa garanzia”.

La digitalizzazione, quindi, non rappresenta soltanto uno strumento di controllo, ma diventa un elemento essenziale della strategia industriale dell'azienda: un patrimonio di dati destinato a supportare il miglioramento continuo del processo e, in prospettiva, lo sviluppo di sistemi di analisi predittiva basati sull'intelligenza artificiale.

Una piattaforma per la crescita

Tra i progetti già in fase di sviluppo figura una nuova linea orizzontale, anch'essa realizzata in collaborazione con Euroimpianti, pensata per ampliare ulteriormente le capacità produttive dell'azienda.
“Stiamo lavorando a una linea dotata di tunnel di pretrattamento separati per alluminio e acciaio, due trasportatori indipendenti e cabine mobili che ci consentiranno di gestire con maggiore flessibilità i cambi colore e le diverse tipologie di prodotto», spiega Majdi Rayyan.

Il piano di crescita guarda oltre i confini dell'Ontario.
“La domanda di verniciatura a polvere continua a crescere”, osserva Garrett Clyne. “Anche il settore automotive, in particolare quello dei veicoli elettrici, sta iniziando a utilizzare questa tecnologia in misura sempre maggiore. Riteniamo che il potenziale di crescita sia ancora enorme. In Canada non abbiamo ancora visto cambiamenti normativi capaci di accelerare in modo significativo la transizione dalla verniciatura liquida a quella a polvere. Per questo motivo dobbiamo competere ogni giorno sulla qualità, sul servizio, sulle finiture e sull'efficienza produttiva. Se in futuro arriveranno anche nuove normative ambientali, tanto meglio. Nel frattempo dobbiamo conquistare il mercato dimostrando il valore della nostra proposta”.

È proprio in quest'ottica che si inserisce la collaborazione con Euroimpianti.
“Siamo molto soddisfatti del lavoro svolto», conclude Clyne. “Euroimpianti è stata un partner affidabile durante tutto il progetto e continuerà a esserlo anche nelle prossime fasi del nostro sviluppo”.

In un mercato in rapida evoluzione, l'azienda canadese ha scelto di investire non soltanto in nuove attrezzature, ma in una nuova cultura industriale che considera la qualità il risultato della progettazione del processo, della raccolta dei dati e del miglioramento continuo.
“Chiunque è in grado di realizzare un bel colore. Pochissimi sono in grado di garantire quel colore per vent'anni” conclude Majdi Rayyan.