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POWDER COATED MDF: 100% FREEDOM IN DESIGN, 0% ENVIRONMENTAL IMPACT MDF verniciato a polveri: 100% libertà nel design, 0% impatto ambientale Klaus Karner Tiger Coatings Drylac Italia, Bergamo (Italy)
Opening photo: One of the biggest advantages of MDF powder coating is the complete covering of the 45° edges without the need for touchups or post-flanging, thus simplifying the production process and lowering production costs. Foto apertura: uno dei grandi vantaggi della verniciatura a polveri dell’MDF è la possibilità di coprire perfettamente bordi a 45° eliminando la necessità di ritocchi o post-bordature, quindi semplificando la produzione e abbattendo i costi.
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owder coatings contain no solvents: this is probably the most universally known feature of this type of industrial coatings. During the production, application and curing stages no pollutants or toxic substances are released. The powder: − has a degree of recoverability of up to 99% − does not contain heavy metals − is composed of 100% solid components − can be applied with a zero environmental impact. The only application constraints of powder coatings are the conductivity of the surface to be painted (since the powder coatings, compared to the liquid ones, can only be applied electrostatically) and the polymerisation at high temperatures. To fully exploit the advantages of powder coatings in the manufacturing industry, in the last few years the manufacturers’ R&D departments have tried to develop powder coatings also applicable to heat sensitive substrates, such as wood, plastic and MDF.
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e vernici in polvere non contengono solventi: questa è probabilmente la caratteristica più universalmente nota di questo tipo di rivestimenti industriali. Sia durante la produzione, che l’applicazione che infine la fase di cottura non vengono emesse sostanze inquinanti o tossiche. La polvere: − ha un grado di recuperabilità fino al 99% − non contiene metalli pesanti − è composta da 100 % di componenti solidi − permette un’applicazione a impatto ambientale zero. Gli unici vincoli applicativi che la polvere presenta sono la conducibilità del supporto da verniciare (perché le vernici in polvere, a differenze delle vernici liquide, possono essere applicate solo elettrostaticamente) e la polimerizzazione a temperature elevate. Per poter sfruttare gli indubbi vantaggi delle polveri a 360° nell’industria manifatturiera, in anni recenti le attività di ricerca e sviluppo delle aziende produttrici si sono orientate a mettere a punto delle polveri che fossero applicabili anche su substrati termosensibili, quali il legno, la plastica e l’MDF.
INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE Research, analysis, tests
Without Pre-Heating
Standard Pre-Heating
Equipments
Powder coating application
New Pre-Heating
Electrical grounding of the hooks messa a terra tramite ganci wire mesh rete scaricante electrostatic application applicazione elettrostatica della polvere
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Especially the latter material has been the subject of careful research by the powder coatings producers, as it is widely used in industries with high levels of design such as furniture one, where the powder coatings only play an interesting role in the finishing of metal furniture. Given the range of tactile finishes and special effects obtainable with powder coatings, as well as the abovementioned environmental benefits, Tiger Drylac has chosen to continue investing in the development of powder coatings for MDF without being discouraged by some experiments that failed a few years ago for various reasons. At that time, the industrialisation of this process proceeded by trial and error, with attempts that could turn out to be nightmares for the applicator involved in their development. For example, initially, to make the MDF as conductive as metal a waterbased liquid primer containing graphite was used – an effective, but extremely dirty solution due to the black powder residue. Also the techniques for preheating the support, aimed at bringing out the moisture contained in the MDF, were not satisfactory. That is why both the applicators and most powder coating manufacturers stopped taking interest in the possible applications on MDF.
Proprio quest’ultimo materiale è stato oggetto di attenta ricerca da parte dei produttori di vernici in polvere, poiché largamente impiegato in settori industriali ad alto tasso di design come l’arredamento, dove le vernici in polvere si ritagliano uno spazio interessante sono nella finitura dei mobili metallici. Considerata la gamma di finiture tattili ed effetti speciali ottenibili con le polveri, nonché i vantaggi ambientali cui ho accennato poco sopra, Tiger Drylac ha scelto di continuare ad investire nello sviluppo di polveri per MDF e di non farsi scoraggiare da alcuni esperimenti falliti qualche anno fa per motivi diversi. In quel periodo l’industrializzazione del processo procedeva a tentoni, con tentativi in grado di rivelarsi degli incubi per l’applicatore coinvolto nello sviluppo. Ad esempio, per rendere l‘MDF conducibile come il metallo, inizialmente si pensò di applicare un primer liquido a base acqua contenente grafite: una soluzione funzionale ai fini della conducibilità, ma estremamente sporchevole per il supporto a causa dei residui di polvere nera. Anche le tecniche di preriscaldo del supporto mirate a far affiorare l’umidità contenuta nell’MDF non erano soddisfacenti, per cui si verificò una sostanziale disaffezione sia degli applicatori che della maggioranza dei produttori di vernici in polvere nei confronti delle possibili applicazioni su MDF.
R&D
Ricerca&Sviluppo
The Tiger Drylac laboratories in Austria, on the contrary, have undertaken a long research and development activity, based mainly on two aspects: − the methods for preheating the MDF support, so as to bring out the moisture contained in it and thereby encourage the surface conductivity and
I laboratori Tiger Drylac in Austria, al contrario, hanno portato avanti una lunga attività di ricerca e sviluppo, basata essenzialmente su due aspetti: − le metodologie per il pre-riscaldo del supporto in MDF, in modo tale da far affiorare l’umidità in esso contenuta e favorire così la conducibilità superficia-
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The picture explains the results of a research made by Tiger in cooperation with several partners on the best pre-heating technique of the MDF substrate: the use of microwaves ensures the best results because they only heat up moisture contained in the MDF and not the whole piece. L’immagine rappresenta i risultati di una ricerca svolta da Tiger in cooperazione con alcuni partner sulla miglior metodologia di pre-riscaldo del supporto in MDF: l’impiego della tecnologia a microonde garantisce il risultato migliore perché si limita a riscaldare l’umidità e non l’intero supporto. 2
Tiger arranged the best configuration of the powder coating booth for MDF. A perfect electrical grounding of the piece ensures the best covering of the piece by the powder. Tiger ha messo a punto la migliore configurazione della cabina di applicazione polveri su MDF. La perfetta messa a terra elettrica del pezzo garantisce un perfetto avvolgimento della polvere intorno al supporto.
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IF IT’S YOU’LL SEE
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The “Red Spot” desk by Sauter installed at Gerstaecker Bremen GmbH & Co. KG and designed by GbR in Dresda, Germany. Bancone “Red Spot” di Sauter installato presso la sede della Gerstaecker Bremen GmbH & Co. KG e progettata da Whitebox GbR di Dresda, Germania.
High Class SURFACES a better finish for a better world
TIGER Drylac ITALIA s.r.l., Bergamo(BG) Tel: +39-035-4133580 Fax: +39-035-270387 e-mail: office.it@tiger-coatings.com home: www.tiger-coatings.com
DESIGN
&
QUALITY
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MDF powder coating means to give new 3-D effects to MDF surfaces like the ashlar effect. Verniciare a polveri l’MDF significa poter dare alla superficie del componente in MDF effetti tridimensionali nuovi come l’effetto bugnato.
consequently the adhesion of the powder (which reacts with the fluids), as well as the development of the application and polymerisation process. − The formulation of highly reactive powders for the coating of MDF, wood derivatives and composite materials. As regards the preheating of the support, some experiments have shown that the best results are obtained with the microwave technology (Fig. 1) that, by not heating the support but only the moisture contained in it, brings it out more rapidly and evenly. However, the system is still at an experimental stage. As regards the application process, Tiger’s research determined that a totally automatic electrostatic application, with a perfect electrical grounding of the parts through the hanging hooks and a wire mesh located in front of the application zone, and a final curing in the IR oven guarantee more than satisfactory quality results (Fig. 2). The accurate control of the electrical contact between the hook and the MDF is crucial. Due to the low thermal conductivity of MDF, the curing in IR oven is the technology ensuring the best results. The polymerisation conditions must be carefully adjusted and controlled on all sides of the MDF part, including edges and corners, since the final quality of the finish highly depends on the degree of polymerisation. The gas catalytic
SE È SI VEDE 4
le e di conseguenza l’adesione della polvere (che reagisce con i fluidi), nonché la messa a punto del processo applicativo e di polimerizzazione. − La formulazione di polveri altamente reattive per la verniciatura di MDF, derivati del legno e materiali compositi. Dal punto di vista delle modalità di pre-riscaldo del supporto, alcuni esperimenti hanno rivelato come i risultati migliori si ottengano con la tecnologia delle microonde (fig. 1) che, riscaldando non il supporto ma solo l’umidità in esso contenuta la fa affiorare in modo più rapido è uniforme. Tuttavia il ciclo è per il momento ancora in fase sperimentale. Dal punto di vista del processo applicativo, le ricerche di Tiger hanno stabilito che un’applicazione elettrostatica completamente automatica, con una perfetta messa a terra elettrica dei pezzi tramite i ganci di appensione nonché il posizionamento di una rete metallica scaricante di fronte alla zona applicativa, e una cottura finale in forno IR garantivano risultati qualitativi più che soddisfacenti (fig. 2). Di fondamentale importanza è il controllo accurato del contatto elettrico tra il gancio e l’MDF. A causa della scarsa conducibilità termica dell’MDF la polimerizzazione in forni IR è l’unica tecnologia a garantire i migliori risultati. Le condizioni di polimerizzazione devono essere regolate e controllate accuratamente su tutti i lati dell’MDF, inclusi i bordi e gli
SUPERFICI
di Grande Classe così si vernicia oggi
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DESIGN
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QUALITÀ
Powder coated MDF: 100% freedom in design, 0% environmental impact
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This technology allows for a very high customization by means of engraving and pantography without impairing the final quality of the coating La tecnologia consente di personalizzare i manufatti con incisioni e pantografature senza pregiudicare la qualità della verniciatura.
IR ovens have been successfully used for the 3D polymerisation of powder coatings, while the air convection ovens have proved unsatisfactory. With the IR technology, 3 minutes at 150° C only on the surface are sufficient for a complete polymerisation. Of course, also the characteristics of the MDF support, such as thermal stability, density, strength of the internal bonds, moisture content, type of binder and type of wood fibre, play a critical role in the polymerisation and must therefore be adjusted, during the production stage of the item, according 5 to the polymerisation technology used.
spigoli, dal momento che la qualità finale della finitura dipende fortemente dal grado di polimerizzazione. I forni IR catalitici a gas sono stati utilizzati con successo per la polimerizzazione 3-D dei rivestimenti in polvere, mentre i forni a pura convezione d’aria si sono rivelati insoddisfacenti. Con la tecnologia IR 3 minuti a 150°C solo in superficie sono sufficienti per la polimerizzazione totale. Naturalmente anche le caratteristiche del supporto in MDF quali la stabilità termica, la densità, la forza dei legami interni, il contenuto di umidità, la tipologia di legante e la tipologia di fibra di legno giocano un ruolo fondamentale ai fini della polimerizzazione, per cui devono essere regolate, in fase di produzione del supporto, in base alla tecnologia di polimerizzazione impiegata.
Powder coatings for heat sensitive substrates
Vernici in polvere per substrati termo-sensibili
The Tiger Drylac Wood Dual System Series 530 system consists of coatings for indoor applications with the following characteristics: • highly reactive • good chemical properties • very good mechanical properties • good storage stability • possibility of metallic effects and micro textured (both matt and semi-gloss) or smooth (both matt and semi-gloss) finishes. TIGER Drylac® Wood Dual System is recommended to obtain a high quality MDF coating and avoid cracking. It consists of a Series 512 powder primer and a Series 530 powder finish. These two elements are chemically combined with each other to obtain a good intercoat adhesion. The following cycle is recommended: − 1st coat– Series 512 primer: 90-130 μm − 2nd coat – Series 530 top coat: 50-90 μm. Generally, it can be beneficial not to completely cure the primer before applying the finish.
Il sistema Tiger Drylac Wood Dual System Series 530 si compone di vernici per applicazioni in interno con le seguenti caratteristiche: • altamente reattive • proprietà chimiche buone • proprietà meccaniche molto buone • buone stabilità di stoccaggio • possibilità di effetti metallizzati, finiture micro testurizzate (sia opache che semi-lucide) oppure lisce (sia opache che semi-lucide). TIGER Drylac® Wood Dual System è consigliato per ottenere un’ottimale qualità del rivestimento su MDF ed evitare la formazione di cricche. Si compone di un primer a polvere Series 512 e di una finitura a polvere Series 530. Entrambe le vernici sono chimicamente combinate l’una all’altra per ottenere un’ottima adesione fra i due strati. Si consiglia il seguente ciclo: − 1^ mano – Primer Series 512: 90-130 μm − 2^ mano – Top coat Series 530: 50-90 μm. Generalmente può essere vantaggioso non polimerizzare completamente il primer prima dell’applicazione della finitura.
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INNOVATIONS: PRESENT&FUTURE 6
Vitra office furniture inside Deutsche Bank Green Tower in Frankfurt, Germany. Arredi Vitra all’interno degli ufficio delle Green Tower di Deutsche Bank a Francoforte, Germania.
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@ Tiger
Excellence applications
Applicazioni d’eccellenza
The use of powder coatings for the finishing of MDF may lead to significant design possibilities and new uses of this material, because it allows to overcome some of its limitations, such as the effective coverage of edges, too expensive with the use of both liquid coatings and melamine coatings, which require a reflanging. The powder coatings allow to perfectly cover the 45° edges (Rif. Opening photo.) without post-flanging and to coat surfaces with rounded profiles (Fig. 3) or pantographed, rusticated, excavated and carved (Figg. 4 and 5). The powder coatings for MDF can also be given anti-microbial properties or made very resistant to abrasion. The powder coated MDF is an excellent choice for offices, shops, public places and bedrooms furniture, intensively used tables and desks, exhibition stands. The excellence applications of the Tiger powder coated MDF include the furnishing (by Vitra) of the offices in the Deutsche Bank Green Towers (Fig. 6), designed by the architect Mario Bellini, the office furniture for the new headquarters of Adidas in Germany (1700 employees), the tables of Arper and Bontempi (for some time now) and the furniture of Ikea and many other international brands.
L’impiego delle vernici in polvere per la finitura dell’MDF apre notevoli possibilità di design e nuovi utilizzi di questo materiale, poiché consente di superare alcuni limiti del materiale, come la copertura efficace dei bordi, troppo costosa sia con l’impiego di vernici liquide che con rivestimenti melamminici che obbligano a una ri-bordatura. Le vernici in polvere consentono di coprire perfettamente i bordi a 45° (rif. foto d’apertura) senza postbordatura, di verniciare superfici con profili tondeggianti (fig. 3), oppure pantografate, bugnate, scavate, incise (figg. 4 e 5). Le vernici in polvere per MDF possono anche essere funzionalizzate con proprietà anti-microbiche o molto resistenti all’abrasione e l’MDF verniciato a polveri si rivela un’ottima scelta per arredi per ufficio, per negozi, per luoghi pubblici, per camerette, tavoli e tavolini ad uso intensivo, allestimenti fieristici. Fra le applicazioni di eccellenza di MDF verniciato con polveri TIGER ricordiamo l’arredamento (targato Vitra) degli uffici delle Green Towers di Deutsche Bank (fig. 6), progettate dall’arch. Mario Bellini, dei mobili ufficio per 1700 persone del nuovo quartier generale Adidas in Germania, nonché tavoli di Arper e Bontempi, mobili per Ikea e molti altri marchi internazionali.
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