Ottimizzazione del processo applicativo di rivestimenti a base d’acqua per il controllo di qualità colorimetrico: analisi dei sistemi monostrato = Optimization of waterborne coating application for colorimetric quality control: assessment of monocoat systems

Il presente elaborato si inserisce nell’ambito di una collaborazione con PPG Industries Italia, realtà industriale di riferimento nel settore dei rivestimenti e dei materiali vernicianti, con l’obiettivo di ottimizzare le procedure di controllo qualità colorimetrico applicate agli smalti monostrato a base acquosa, specificamente impiegati nella verniciatura di veicoli commerciali leggeri nel comparto automotive OEM (Original Equipment Manufacturer). Il progetto si colloca all’interno di un contesto produttivo orientato all’innovazione tecnologica, alla sostenibilità ambientale e alla standardizzazione operativa, in linea con i principi guida dell’Industria 4.0. La tesi, a valle di un’iniziale trattazione teorica volta a inquadrare i fondamenti tecnico-scientifici dei prodotti vernicianti, della colorimetria applicata e delle tecnologie di spruzzatura elettrostatica, si focalizza sulla proposta e validazione di una metodologia alternativa alla convenzionale procedura di controllo qualità, attualmente basata sull’applicazione robotizzata su pannelli metallici e successiva verifica spettrofotometrica. L’approccio proposto prevede l’impiego di carte Leneta a contrasto bicolore, in combinazione con uno stendi-film automatico, quale sistema semplificato per l’esecuzione di prove colorimetriche preliminari. Il protocollo sperimentale elaborato prevede la costruzione di uno standard teorico attraverso l’applicazione controllata delle formulazioni su supporto cartaceo e successive misurazioni spettrofotometriche. Le valutazioni sono state condotte mediante l’analisi statistica dei parametri colorimetrici CIELAB (L*, a*, b*) e il confronto diretto con i risultati ottenuti tramite la metodologia industriale tradizionale. Le prove, realizzate su un’ampia gamma di formulazioni pigmentate, hanno evidenziato una buona coerenza tra i due approcci, un’elevata ripetibilità delle misure e una significativa riduzione dei tempi ciclo, nonché del consumo di materiali e risorse energetiche. A completamento della fase sperimentale, sono state condotte analisi termoanalitiche (DSC e TGA) presso i laboratori del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino, al fine di indagare la stabilità termica e la transizione vetrosa dei materiali vernicianti. Tali analisi hanno permesso di valutare l’impatto delle componenti pigmentarie sulle proprietà fisico-chimiche dei sistemi formulativi, offrendo un contributo aggiuntivo alla comprensione del comportamento strutturale dei film vernicianti. L’introduzione della metodologia proposta consente una significativa razionalizzazione delle operazioni di controllo qualità, contribuendo all’efficienza del processo, alla sua flessibilità applicativa e alla riduzione dell’impatto ambientale. In tal senso, l’approccio sviluppato si configura come una soluzione tecnicamente solida e scalabile, coerente con le logiche operative della Lean Manufacturing e del Six Sigma, risultando potenzialmente integrabile nei moderni sistemi produttivi del settore automotive.