Rik Prowen, Directeur des Opérations de JS, explique l’importance d’un contrôle de l’humidité dans les ateliers de peinture de carrosserie.

En maintenant correctement le niveau d’humidité des plateformes de ponçage et des cabines de peinture au pistolet, la productivité dans ces zones peut augmenter jusqu’à 10%, grâce à l’augmentation du nombre de voitures qui passent à la première inspection.

Les plateformes de ponçage et les postes d’inspection

Les principaux objectifs, en humidifiant les plateformes de ponçage, sont de supprimer la poussière et de réduire l’électricité statique pour éviter que des particules de peinture et d’autres résidus viennent se coller à la carrosserie. L’humidité optimale pour éliminer l’électricité statique sur les plateformes de ponçage est de 55%HR (Humidité Relative). A ce niveau, l’humidité ambiante change la charge électrique des poussières pour qu’elles soient à la même charge que la surface de la voiture. Ainsi, la poussière n’est pas attirée mais repoussée par la carrosserie.

Par conséquent, la poussière provenant de l’air et du processus de ponçage est plus facilement supprimée de la surface, fournissant une coque plus propre qui peut être facilement peinte à nouveau ou envoyée à la prochaine étape de peinture. Cela permet de considérablement diminuer le temps de production, de réduire les défauts d’aspect et d’améliorer la qualité des finitions. Cela signifie également qu’il y a plus de voitures qui passent le contrôle qualité la première fois, étant donné qu’il y a moins d’imperfections et que le ponçage n’est pas toujours nécessaire.

Le type d’humidificateur généralement utilisé pour ce genre d’applications est un humidificateur à buses d’atomisation, pulvérisant directement en ambiance comme le JetSpray. L’eau froide déminéralisée est d’abord purifiée via un système de stérilisation par UV avant d’être combinée à de l’air comprimé dans une buse usinée avec précision. La buse pulvérise finement de l’eau dans l’atmosphère, où elle s’évapore instantanément augmentant ainsi l’humidité au niveau requis.

Pour ce type d’applications, il est important d’utiliser une source d’eau déminéralisée. Bien que les humidificateurs soient souvent conçus pour prendre en charge le contenu minéral de l’eau, grâce, notamment, à des buses autonettoyantes qui évitent l’obstruction, la poussière minérale qui subsiste dans l’air une fois l’eau évaporée ne ferait qu’empirer la situation.

Il est également primordial de s’assurer que ces humidificateurs à buses ne comportent pas de silicone. Les peintures à base d’eau, en particulier, sont excessivement sensibles à la moindre présence de silicone dans l’air et surtout lorsqu’elle se pose sur la surface à peindre. De petits cratères difficiles à éliminer apparaissent au moment de la peinture et vont affecter les étapes suivantes de peinture.

Il existe trois techniques de base pour augmenter le niveau d’humidité de l’air : introduire de la vapeur dans l’air, introduire de l’eau froide sous forme de gouttelettes dans l’air, ou faire passer l’air sec à travers une matrice imbibée d’eau augmentant l’humidité relative par évaporation. Pourquoi alors la pulvérisation d’eau froide en ambiance est-elle plus adaptée que les deux autres techniques pour cette application ?

Les plateformes de ponçage et les zones d’inspection de la peinture sont en général situées à la sortie des fours qui cuisent la couche de peinture sur la carrosserie. Ces fours, en général bien isolés, ne disposent pas de structure de refroidissement ce qui signifie que les corps métalliques destinés à être inspectés et préparés sont chauds. Combiné à l’air chaud s’échappant du four et à la chaleur émanant des puissantes lumières nécessaires à ces zones, la température ambiante peut atteindre jusqu’à 40°C. Cette situation étant très désagréable pour le personnel, des systèmes de ventilation sont mis en place pour réduire la température à un niveau plus confortable et productif.

Cependant la ventilation n’est pas efficace. Le volume d’air nécessaire pour déplacer l’air chaud est si élevé que les coûts de traitement de l’air atteignent des sommes disproportionnées. Si les systèmes de ventilation ne sont pas conçus avec attention pour envoyer de l’air à faible vitesse, les mouvements de l’air eux-mêmes deviennent désagréables et la poussière est éparpillée. Même dans le cas de zones correctement ventilées par un système d’air climatisé et humidifié, il est impossible de maintenir l’humidité relative au dessus du seuil de 50%HR pour garantir un environnement antistatique. Par exemple, un système de ventilation qui délivre un air très froid de 10°C avec une humidité relative de 90% permet de réduire la température à 30°C mais ne produit une humidité relative que de 25%, imputable au fait que l’humidité baisse lorsque la température augmente.

C’est pourquoi il est nécessaire d’augmenter l’humidité directement là où cela est indispensable, sur la plateforme. D’un point de vue technique, les systèmes par évaporation ne peuvent fournir l’humidité nécessaire sans provoquer des mouvements d’air excessifs. Les avantages des systèmes par pulvérisation en ambiance sont leurs faibles coûts en énergie (un dixième du coût requis par un système générateur de vapeur), peu de maintenance est nécessaire comparée à un système générateur de vapeur, et enfin, lorsque l’eau s’évapore, il se produit un effet de refroidissement adiabatique qui diminue la température de plusieurs degrés, ce qui n’est pas possible dans le cas de la vapeur. Ce refroidissement « gratuit » est très apprécié par le personnel.

Un système tel que le JetSpray de JS, utilisé depuis longtemps dans l’industrie automobile avec succès, est idéal. Conçu pour produire de fines pulvérisations qui ne coulent pas et n’arrosent pas, l’humidificateur est installé près des postes de travail, à un niveau bas, et permet ainsi de maintenir efficacement un environnement confortable et productif. De longues plateformes de ponçage peuvent contenir plus de 1 000 buses fournissant des milliers de litres d’humidité par heure.

Les cabines de peinture au pistolet et les zones de pulvérisation

L’objectif en humidifiant les cabines de peinture au pistolet est de permettre un transfert optimal de la peinture depuis le pistolet jusqu’à la carrosserie, sans perte de peinture à base d’eau dans l’atmosphère.

Cela a deux avantages: les économies faites en peinture en évitant son évaporation et un meilleur transfert de la peinture sur la carrosserie qui permet une meilleure finition et moins d’imperfections, diminuant ainsi les coûts associés au ponçage après peinture.

Le taux d’humidité idéal pour un transfert optimal est de 72%HR, bien que cela puisse varier en fonction du fournisseur de peinture. A ce niveau d’humidité, la peinture est en équilibre avec l’atmosphère ce qui réduit les pertes au minimum. Si ce taux d’humidité n’est pas maintenu, la carrosserie devra passer plus de temps au ponçage après peinture. Un important constructeur automobile, humidifié par JS, a pu augmenter le nombre de voitures passant l’inspection après-peinture à la première tentative de 10% grâce à l’amélioration du contrôle de l’humidité dans cette zone.

Etant donné que l’air de la cabine de peinture provient d’une centrale de traitement d’air (CTA) via un système de conduits, l’humidificateur est placé directement dans la CTA ou dans le conduit. Cela permet ainsi d’humidifier l’air qui alimente les cabines. Dans le passé, les systèmes laveurs d’air par pulvérisation étaient utilisés. Ceux-ci pulvérisent directement dans le flux d’air et l’évaporation des gouttelettes produites augmente l’humidité relative au niveau requis. Les gouttelettes qui ne sont pas évaporées sont récupérées par à un système de vannes ou par une batteries de réfrigération, puis collectées dans un siphon et remise en circulation pour un nouvel usage.

Cependant ces systèmes sont peu efficaces car ils n’atomisent que 10 à 15% de la pulvérisation qu’ils produisent: les conduits sont alors trempés ce qui peut les endommager et demander une maintenance plus fréquente. De plus, la plupart de ces humidificateurs ont été installés avec peu ou pas de prise en charge de l’hygiène tels que la stérilisation par UV ou le filtrage anti-microbien. Le personnel peut alors être exposé à ce qu’on appelle la fièvre de l’humidificateur, dont les symptômes sont très proches de ceux de la grippe (maux de tête, mal aux yeux et congestion). Il existe également un risque de propagation de la légionellose si les gouttelettes infectées sont remise en circulation et inhalées par les employés.

Aujourd’hui, les systèmes laveurs d’air par pulvérisation sont remplacés par des humidificateurs à évaporation, tel que l’HumEvap MC2 de JS, qui sont plus efficaces et plus hygiéniques. Ces systèmes peuvent être installés dans la CTA de la même manière que les systèmes laveurs d’air. L’air, envoyé à travers une matrice ruisselante, est humidifié, sans formation de gouttelettes.

L’HumEvap MC2 est facile à installer en conduit et ses coûts d’opération sont très faibles, 13 fois inférieurs à ceux des humidificateurs par atomisation. Les niveaux élevés d’humification généralement requis font que les coûts de fonctionnement d’un système générateur de vapeur sont trop élevés pour être pris en compte. Les caractéristiques avancées de sécurité et d’hygiène de l’HumEvapMC2 garantissent que toute l’eau dans le système sera propre. De plus, si le système n’est pas en marche, l’eau sera vidangée de l’appareil pour éviter toute stagnation pour ainsi avoir l’esprit tranquille.

Choisir l’humidificateur approprié

Etant donné les nombreux avantages de l’humidification pour l’industrie, il n’est pas surprenant de savoir que la plupart des grands constructeurs utilisent des humidificateurs dans leurs procédés de peinture et de finition, en particulier depuis que l’industrie s’est tournée vers les peintures à base d’eau.

Cependant, il est étonnant de constater que même les plus grands constructeurs mondiaux dotés d’usines ultra modernes ont été mal conseillés et se retrouvent avec des systèmes d’humidification soit qui ne fournissent pas les niveaux d’humidité requis, soit qui fonctionnent de manière aléatoire. Les problèmes de production dus à une humidité faible ou fluctuante ne sont pas toujours faciles à identifier étant donné que l’humidité n’est pas un facteur tangible comme peut l’être la température. Récemment, une nouvelle usine à la pointe de la technologie a été équipée d’humidificateurs générateurs de vapeur, qui non seulement n’ont pas fourni le niveau correct d’humidité mais qui ont également entraîné des coûts élevés de fonctionnement.

Il est important de s’assurer que le fournisseur choisi ne se contente pas simplement d’offrir une large gamme de produits mais qu’il dispose également de l’expérience lui permettant de comprendre les procédés concernés pour que le produit fournis soit adéquat. Si les systèmes à eau froide peuvent convenir aux zones de peinture au pistolet et d’inspection, le contrôle précis que permettent les humidificateurs générateur de vapeur (gammes Neptronic et MECS) en fait le choix idéal pour les zones de test moteur où la précision est importante, en particulier pour les moteurs de Formule 1.

A la recherche de votre humidificateur

La santé et la sécurité dans l’industrie sont, à juste titre, de plus en plus rigoureuses, et les humidificateurs n’échappent pas à la règle. Une législation spécifique concerne les humidificateurs, quelque soit le type de système utilisé, il est important de considérer l’humidificateur comme partie intégrante du système d’alimentation en eau de l’usine. Les directives du ‘Health and Safety Executive’ au Royaume-Uni concernant la légionellose rendent obligatoires la prise en compte des humidificateurs dans l’estimation du risque d’un bâtiment, ainsi que le suivi et le contrôle de ces systèmes, particulièrement bien documentés.

Mécaniquement, il peut sembler qu’un appareil qui pulvérise, bout ou évapore de l’eau est une machine simple qui peut fonctionner par elle-même. Il est vrai que les systèmes modernes à eau froide sont bien moins exigeants en terme de maintenance et bien moins de pièces sont à remplacer régulièrement. Grâce à des caractéristiques de sécurité tels que les systèmes de stérilisation par UV ou de vidange, les risques sanitaires sont beaucoup plus faibles que dans le cas des anciens systèmes à eau froide. Cependant, tous les humidificateurs doivent être régulièrement inspectés et maintenus pour assurer leur bon fonctionnement et cela doit être pris en compte dans le programme de maintenance. Il est aussi important de s’assurer que le personnel de maintenance soit convenablement formé par votre fournisseur pour qu’il comprenne mieux l’équipement et ses exigences.

Enfin, il est primordial de s’assurer que votre fournisseur a, dans le passé, fournit un soutien efficace mais également qu’il existera toujours le jour où vous en aurez besoin. Pour une production efficace dans l’atelier de peinture, vous avez besoin d’un humidificateur !