18 Apr Importanza e calcolo del punto di rugiada nella verniciatura di yacht

Prefazione

In queste poche righe voglio ricordare l’importanza del Punto di Rugiada indispensabile e fondamentale per raggiungere un buon risultato sia in termini di qualità che di durata nel tempo nella verniciatura degli Yachts. Negli ultimi tempi, si sta verificando uno strano fenomeno di abbandono delle più elementari norme e tecniche di verniciatura.
Si può notare come, la maggior parte delle ditte di carrozzerie e verniciature applicano i prodotti, senza utilizzare apparecchiature specifiche come per esempio, un termometro, un igrometro o qualsiasi altro strumento di misurazione delle condizioni ambientali. Non so se questo sia causato dalla profonda crisi che stiamo attraversando in questi anni oppure la mancanza di conoscenza delle vecchie tecniche e trucchi del mestiere nelle nuove generazioni.

Cenni Teorici

Umidità Relativa

La pressione del vapore saturo rappresenta la massima pressione del vapore acqueo potenzialmente presente nell’ambiente ad una certa temperatura. In un determinato istante tuttavia la pressione del vapore effettiva ha normalmente un valore inferiore, compreso tra zero e la pressione di vapore saturo a quella temperatura. Il rapporto percentuale tra il valore effettivo e quello potenziale si chiama umidità relativa ed esprime la distanza dalla condizione di saturazione.

Per esempio se è presente un terzo del vapore acqueo necessario per la saturazione, l’umidità relativa è del 33%; se l’aria è satura, l’umidità relativa è del 100%.

Conoscendo solo il valore dell’umidità relativa, non sappiamo direttamente quale sia l’effettiva quantità di vapore acqueo presente nell’aria, cioè la pressione del vapore. Per conoscerlo dovremmo sapere anche la pressione del vapore saturo a quella temperatura.

(Attenzione: nelle considerazioni seguenti ci si riferisce alla velocità di evaporazione netta ad una certa temperatura, che tiene conto del bilancio tra evaporazione e condensazione. La velocità di evaporazione assoluta aumenta con la temperatura, ma ciò a sua volta determina anche una pressione di vapore saturo più elevata, purché sia presente anche acqua allo stato liquido. Se l’umidità relativa è del 100%, la velocità di evaporazione netta è zero, perchè per quanto grande possa essere la velocità di evaporazione assoluta, essa è bilanciata da una pari velocità di condensazione.)

L’umidità relativa contribuisce a determinare la velocità di evaporazione netta: con la stessa pressione del vapore (e quindi con la stessa quantità di vapore nell’aria) si hanno valori più alti di umidità relativa alle temperature più basse, perchè è minore la pressione del vapore saturo.

Infatti, per la definizione di umidità relativa vista sopra, dal grafico si ricava che alla temperatura T l’umidità relativa è data dal rapporto BC/AC (espresso in percentuale). Se l’aria si raffredda lungo la linea B-B’-B”, la pressione di vapore (quindi la quantità assoluta di vapore acqueo presente) non cambia, ma l’umidità relativa aumenta: alla temperatura T’<T è espressa dal rapporto B’C’/A’C’, maggiore del precedente. Alla temperatura T” il rapporto B”C”/A”C” è unitario: l’umidità relativa è del 100% e T” rappresenta la temperatura del PUNTO DI RUGIADA.

Durante la giornata anche con piccole variazioni nel livello di contenuto di vapore nell’aria si possono quindi avere significative variazioni di umidità relativa, che normalmente aumenta di notte quando la temperatura si abbassa e raggiunge un picco poco prima dell’alba.

Per l’uso quotidiano la pressione del vapore (cioè il contenuto effettivo di molecole d’acqua nell’atmosfera) è meno significativa dell’umidità relativa. Infatti è l’umidità relativa ad essere correlata con la velocità di evaporazione: se l’umidità relativa aumenta, la velocità di evaporazione diminuisce (l’evaporazione netta diventerebbe zero se l’umidità relativa fosse del 100%, in quanto la pressione sarebbe quella del vapore saturo e si stabilirebbe un equilibrio dinamico tra evaporazione e condensazione delle molecole di acqua).

Introduzione

L’ obiettivo dell’ applicazione di un ciclo di verniciatura, è quello di fornire una superficie omogenea nelle sue linee e un film che darà protezione e/o decorazione alla superficie da verniciare. Il successo di ogni ciclo di pitturazione dipende da un numero di fattori tra i quali:

• Preparazione della superficie
• Spessore del rivestimento applicato
• Metodi di applicazione
• Condizioni durante l’ applicazione.

Per rimanere in argomento inerente al presente documento ci limiteremo ad analizzare soltanto le condizioni ambientali. Quando applichiamo rivestimenti protettivi, i fattori più importanti da considerare
sono le condizioni e la temperatura della superficie, e le condizioni
atmosferiche al momento dell’applicazione del ciclo. L’applicazione dei prodotti dovrebbe essere eseguita solo quando prevalgono buone condizioni atmosferiche e tempo buono.

La verniciatura non dovrebbe essere intrapresa:

• Quando la temperatura dell’aria si abbassa sotto il limite minimo di essiccatura o
di polimerizzazione di un rivestimento.
• Durante nebbia, condizioni di foschia o quando piove e una nevicata è
imminente.
• Quando la superficie da verniciare è bagnata con condensazione o quando la condensazione stessa può avvenire all’inizio del periodo di essicazione della vernice.

Nel corso della notte le temperature si abbassano di conseguenza anche del metallo da trattare. Queste aumentano nuovamente durante il giorno ma la temperatura della superficie in metallo,è sempre in ritardo in confronto alla condizione atmosferica, così è possibile che avvenga la condensazione sulla superficie. La condensazione avverrà se la temperatura dell’acciaio è inferiore al punto di rugiada (dew point) dell’ atmosfera.
Il cattivo tempo è un problema comune per l’ utilizzo dei rivestimenti protettivi. L’umidità relativa raramente crea dei problemi. La maggior parte delle vernici tollera alte umidità, ma essa non dovrebbe condensare sulla superficie verniciata.Per determinare se una superficie è “bagnata”o no, è necessario misurare la temperatura della superficie del metallo e la temperatura ambiente utilizzando un termometro e il punto di rugiada calcolato dopo aver misurato l’ umidità relativa con un igrometro. La tecnologia moderna ci permette di fare tutto cio con un unico strumento digitale che andremmo ad analizzare più avanti.

L’ applicazione dei prodotti, non dovrebbe essere effettuata quando la
temperatura del metallo è meno di 3°C (5°F) sopra il punto di rugiada (dew point).
La vernice non dovrebbe essere applicata quando le superfici sono influenzate da pioggia o ghiaccio. Alcune vernici bicomponenti (per es. tradizionali rivestimenti epossidici) non possono essere applicati a basse temperature poiché potrebbe ritardare la polimerizzazione.

Generalmente le condizioni estreme sono riferite a temperature ambiente inferiori a 5°C (41°F) o superiori a 40°C (104°F) . Sotto i 5°C (41°F) la polimerizzazione dei rivestimenti, come i tradizionali epossidici bicomponenti, rallenta drammaticamente e per alcune vernici la polimerizzazione è del tutto ferma. Altri rivestimenti protettivi
non sono poi così influenzati: Clorocaucciù e vinilici sono tranquillamente adatti per l’ utilizzo a temperature inferiori a 0°C ( 32°F) purchè la superficie sia pulita e libera
da ghiaccio o brina.

Dall’ altro lato ci sono le temperature di 40°C (104°F) e superiori, in cui l’ essicazione e la polimerizzazione delle vernici è piuttosto rapida e dovrebbe essere fatta attenzione a evitare lo spruzzo secco. Questo è causato dalle rapide perdite di solvente della vernice che si sposta tra l’ ugello spruzzatore e la superficie.

MISURATORE DEL PUNTO DI RUGIADA (DEW POINT METER)

Per determinare il punto di rugiada è necessario un termometro ambiente, un termometro per superfici e un igrometro. Attraverso l’utilizzo di una tabella che definisce il punto di rugiada in funzione della temperatura e dell’umidità relativa è possibile determinare se la superfici da trattare è soggetta a condensa o meno. ( metodo che si è utilizzato fino alla fine degli anni 80 ed ancora utlizzato dagli scettici dell’elettronica) Attualmente invece di fare tutte queste operazioni, si può utilizzare uno strumento che analizzando i tre sensori in esso contenuti determina immediatamente il valore del punto di rugiada. Infatti, il DPM (dew point meter) calcola in modo automatico i valori, mostrando nel display gli altri dati correlati.

I valori identificati sono:

Ta – temperatura aria ambiente
RH – Umidità relativa
Td – temperatura del dew point in funzione della temp. Ambiente e
dell’umidità relativa
Ts – temperatura della superficie da trattare
Δ – valore della differenza di temperatura che si avvicina al punto di rugiada ( Ts – Td) se il valore è minore di 3°C non è possibile applicare nessun tipo di prodotto

I valori rilevati potranno essere inoltre stampati e/memorizzati utilizzando apposito programma sul PC.
Come dicevo, da alcuni anni non vedo piu termometri scriventi ne altre strumentazioni tipiche di questi rilievi, in compenso si vedono molte periti. Cio significa che sicuramente e’ meglio ritornare a verficare le condizioni esterne analizzando i valori strumentali per raggiungere dei risultati molto buoni e insindacabili.
Invito chiunque sia alle prese con la vernicatura della propria barca a verificare che queste semplici ma fondamentali regole vengano rispettate.