L'Arte della Perfezione: L'Evoluzione della Verniciatura a Spruzzo nel Mondo Lexus

Il colore, insieme alla silhouette, è la prima cosa che colpisce nell’osservare un automobile. Un primo impatto fondamentale quindi che richiede ricerche approfondite per riuscire a colpire nel segno fin dal primo sguardo. Per la Lexus, ad esempio, l’obiettivo è quello di produrre una qualità della vernice che sia unica, realizzando colori con profondità e lucentezza che non solo catturano lo sguardo, ma siano anche duraturi nel tempo. Questa ricerca di eccellenza non riguarda solo l'estetica, ma è un processo complesso che fonde artigianato tradizionale, innovazione tecnologica e una dedizione quasi maniacale per i dettagli.

Lexus LC 500 in colorazione Structural Blue che riflette la luce solare

La filosofia artigianale e l'impegno verso la qualità

I pellami sono realizzati dai migliori artigiani: prima di poter lavorare ai rivestimenti di qualsiasi Lexus, tutti gli apprendisti devono superare un rigido iter formativo suddiviso in dieci fasi al "dojo" di cucitura. Il termine "dojo", nelle arti marziali, indica il luogo dove si svolgono gli allenamenti. In Lexus rappresenta la struttura speciale dove gli apprendisti artigiani perfezionano il talento. Quando salirai a bordo di una Lexus, prenditi un momento per ammirare la semplicità e l’eleganza delle cuciture. L'esterno di ogni Lexus è rifinito alla perfezione. La nostra vernice è complessa e piena di carattere. Usiamo un processo multi-strato che trasforma interamente il modo in cui appare il veicolo e quello in cui risponde ai raggi del sole.

Nell'ottica di un'innovazione continua, Lexus introduce lo Structural Blue per la LC 500 Sport Coupé. Una superficie perfetta attrae in modo naturale, ma richiede una grande cura per realizzarla. La finitura viene ispezionata dagli occhi attenti degli esperti artigiani Takumi oltre che da scanner digitali. Tutti i difetti sono individuati. Le macchine possono esaminare le imperfezioni ma la qualità reale può essere garantita esclusivamente dal tocco umano. I collaudi dei nostri motori non sono esclusivamente automatizzati. Le mani dell'uomo convivono in armonia con sistemi avanzati come la scansione CAT, presa in prestito dalla medicina.

Evoluzione tecnologica: Dalle origini ai sistemi moderni

Le vernici per auto e le tecniche di applicazione sono parte integrante dell'industria automobilistica, sia per la protezione del veicolo dagli agenti esterni che per l'aspetto estetico. Alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo, quando iniziarono a nascere le prime automobili, la verniciatura dei veicoli era un processo piuttosto lungo e inefficiente. All'epoca si utilizzavano vernici a base di resine naturali e oli, come l'olio di lino. Il processo di verniciatura era impegnativo, poiché ogni strato doveva asciugare per diversi giorni, a volte settimane.

Un punto di svolta fu l'introduzione delle vernici alla nitrocellulosa negli anni '20 del XX secolo. Con il loro arrivo, si presentò per la prima volta la possibilità di applicazione a spruzzo, il che significò una rivoluzione nella verniciatura delle automobili. Tuttavia, queste vernici presentavano diversi svantaggi, come la tendenza a creare crepe. Negli anni '50, le resine sintetiche segnarono un passo significativo avanti nel miglioramento della durata, mentre negli anni '60 emersero le vernici acriliche, con una lucentezza superiore e una migliore resistenza ai raggi UV. Negli anni '80 arrivarono le vernici poliuretaniche e i sistemi a doppio strato (basecoat e clearcoat), che permisero di ottenere l'elevata lucentezza e la lunga durata che oggi diamo per scontate.

Schema illustrativo di una cabina di verniciatura robotizzata

La maestria nella resa metallica: Cosmo Silver e l'innovazione Lexus

La ricerca di una resa metallica ideale ha dato i suoi primi importanti frutti nel 2003 con l’introduzione della tonalità Cosmo Silver, inizialmente proposta sull’ammiraglia LS. È stata un’evoluzione significativa con il passaggio da una semplice finitura metallica a qualcosa in grado di offrire una luminosità decisamente maggiore e l’aspetto fluido dell’alluminio puro. Un risultato raggiunto con il controllo preciso della dimensione delle lamine di alluminio usate nella vernice per creare un look ultra-metallico, dando un effetto più simile a quello di un foglio di alluminio o al cromo.

Una simile resa è stata possibile attraverso l’accurata selezione di materiali “radianti”, applicando una tecnologia di controllo dell’orientamento per una disposizione uniforme delle lamine di alluminio e utilizzando una tecnica di composizione della vernice multistrato. Il tutto con l’aggiunta di un controllo scrupoloso per raggiungere una qualità perfetta, e il risultato è stato una finitura metallica inedita.

La tecnologia di verniciatura sonica

Lo step successivo messo a punto dagli specialisti del luxury brand della casa giapponese è stato lo sviluppo della tecnologia di verniciatura sonica. Così sono nate le livree Sonic Titanium e Sonic Silver, le prime vernici metallizzate della Lexus a essere ottenute mediante il processo sonico, e inizialmente furono introdotte nel Regno Unito per i modelli IS e GS berlina dal 2012. Questa tecnica è stata creata dagli ingegneri nel marchio nipponico attraverso un programma di sviluppo durato cinque anni che ha consentito di ottenere uno strato di vernice dallo spessore di soli 12 micron, portando le lamine di alluminio che compongono la vernice a un allineamento ancora più stretto e uniforme.

La tecnica, trasferita all’interno della finitura multistrato, ha donato nuova brillantezza e sfumature alla carrozzeria delle vetture, qualità esaltate poi dalla precisione del processo di verniciatura robotizzato e dalla lucidatura manuale supervisionata celebri artigiani specializzati Takumi. Da segnalare poi che il processo di verniciatura sonica, pur richiedendo uno sforzo maggiore, una volta applicato ha bisogno di meno passaggi nei ventilatori per la fase di asciugatura, rivelandosi quindi più efficiente dal punto di vista ambientale.

Lexus Production - Crafted like nothing

Manganese Lustre e la frontiera dello spessore ridotto

Nel 2018, con lancio della quinta generazione della LS, arriva una nuova evoluzione nella tecnologia della verniciatura sonica con il debutto del Manganese Lustre, una finitura progettata per trasmettere la sensazione densa e solida di una massa metallica. L’obiettivo è stato raggiunto utilizzando un sottile strato di vernice metallica per creare un accento metallico nei punti salienti della carrozzeria, in combinazione con uno strato grigio scuro che ha enfatizzato la forma affusolata del design.

“Per ottenere questo risultato, siamo stati molto esigenti nel selezionare il tipo di alluminio che usiamo e come orientarlo uniformemente nel rivestimento - spiegano i tecnici - In particolare, l’alluminio è depositato sotto forma di vapore di film sottile ed è allineato uniformemente in uno strato ultrasottile. Questo produce un forte riflesso metallico con una lucentezza e una levigatezza simili a quelle di uno specchio, con contrasti d’ombra forti e profondi”. In quest’ultima evoluzione della tecnica sonica, il film di vernice si è contratto fino a raggiungere uno spessore senza precedenti di appena uno o due micron.

L'avanguardia del colore: Structural Blue

Infine, l’ultimo esempio della ricerca per ottenere una finitura ancora più esclusiva, arriva dai centri tecnici Lexus di Stati Uniti e Giappone in collaborazione con il produttore di rivestimenti ottici a film sottile e pigmenti Viaivi Solutions che hanno lavorato insieme per produrre lo Structural Blue. L’accurata ricerca ha prodotto un risultato straordinario: un pigmento multistrato capace di replicare il blu iridescente della farfalla Morpho, un effetto creato dall’interferenza della luce sulla struttura reticolare delle ali della farfalla.

“Mentre le vernici convenzionali riflettono meno del 50 per cento della luce in entrata come colore blu visibile - sottolineano gli ingegneri - il livello con Structural Blue era quasi del 100 per cento”. Non sorprende che abbia richiesto un processo di applicazione altamente specializzato, non più di due auto potevano essere verniciate in un giorno lavorativo. Il colore era riservato a una versione speciale della LC Coupé, la LC Structural Blue Edition.

Principi della verniciatura a spruzzo industriale

Cos'è la verniciatura a spruzzo nella produzione automobilistica? Immagina di trasformare la vernice liquida in una nuvola controllata di goccioline che ricopre ogni bordo e incavo di parti in acciaio e alluminio. Questo è il principio fondamentale di questo versatile processo di rivestimento superficiale. Il risultato è un film uniforme che ha un aspetto eccellente, resistente alla corrosione e in grado di sopportare le sollecitazioni stradali.

La verniciatura a spruzzo è un metodo industriale di applicazione della vernice che atomizza i rivestimenti liquidi e li proietta verso una superficie metallica conduttiva utilizzando aria, pressione idraulica, campane rotanti e spesso l'elettrostatica. Nella verniciatura automobilistica, la qualità dell'atomizzazione e l'efficienza di trasferimento determinano quanto rivestimento raggiunge il pezzo e con quale uniformità si deposita. Recensioni del settore indicano un'efficienza di trasferimento complessiva tipica negli impianti automobilistici dell'ordine del 50% al 60%, con il tipo di applicatore e l'elettrostatica come fattori chiave.

Innovazione: Il nebulizzatore airless a elettrostatica

Toyota Motor Corporation ha sviluppato un nuovo tipo di nebulizzatore per vernici (airless paint atomizer) che utilizza elettricità statica anziché aria, e che va a sostituire i convenzionali nebulizzatori ad aria utilizzati nei processi di verniciatura della carrozzeria dei veicoli. Impiegando il nuovo nebulizzatore senza aria nel processo di verniciatura, si prevede che si possano ridurre le emissioni di CO2 generate nel processo di verniciatura di tutto il Gruppo Toyota di circa il 7 per cento.

Il nebulizzatore ad aria tradizionale utilizza principalmente la forza aerodinamica per spruzzare la vernice, con una efficienza di rivestimento compresa tra il 60 e il 70 percento. Il nuovo nebulizzatore senza aria utilizza l'elettricità per spruzzare la vernice (nebulizzazione elettrostatica) e le particelle caricate staticamente si rivestono in modo tale da gravitare verso la carrozzeria del veicolo. La punta dello spruzzatore è cilindrica e presenta circa 600 scanalature speciali; la rotazione crea una forza centrifuga che induce la vernice a fluire, nebulizzandola poi tramite elettricità statica.

Poiché l'irregolarità della carrozzeria non permette una distanza costante, il sistema ‘airless’ monitora costantemente le variazioni di corrente e controlla automaticamente la tensione, mantenendo una distanza di circa 10 centimetri. Impedendo la variazione delle dimensioni delle particelle di vernice, il risultato è una verniciatura di altissima qualità che ridefinisce gli standard di efficienza industriale.

Diagramma tecnico che confronta nebulizzazione tradizionale e nebulizzazione elettrostatica airless

Preparazione e chimica dei materiali

Nel processo di verniciatura dei metalli automobilistici, il pretrattamento determina se il primer bagna uniformemente la superficie o forma gocce e fallisce. Pensa al pretrattamento come a una riduzione graduale del rischio. La pulizia rimuove oli e contaminanti, il condizionamento meccanico crea un profilo di ancoraggio controllato e la chimica di conversione (fosfato di zinco, ferro o zirconio) migliora l'adesione e la resistenza alla corrosione.

Quando si sceglie un rivestimento, si sceglie una formulazione chimica. Le resine epossidiche sono note per l'elevata adesione e resistenza chimica; i poliuretani offrono elasticità e resistenza all'usura; gli acrilici garantiscono elevata durezza e lucentezza. Nei sistemi multistrato, spesso si utilizzano primer ricchi di epossidico per la protezione e finiture superficiali in poliuretano o acrilico per la resistenza agli agenti atmosferici. L'integrazione di additivi come il fosfato di zinco, inoltre, può raddoppiare il tempo di resistenza in condizioni di corrosione accelerata, garantendo che l'estetica Lexus rimanga inalterata nel tempo.

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