Il compito delle tecnologie per il trattamento delle superfici è sempre stato quello di soddisfare i requisiti richiesti per le operazioni successive previste da uno specifico processo produttivo. In questa fase, lo sforzo dei produttori di impianti si concentrava sul progettare soluzioni che offrissero un elevata produttività, costanza del risultato, consumi ridotti (acqua, energia e prodotti di trattamento), bassi costi di installazione, semplificazione della manutenzione ed un uso contenuto ed intelligente dello spazio. Oggi non è più solo cosi.
I diktat imposti dall’industria moderna sono cambiati ed il settore del trattamento delle superfici vive un’importante fase di trasformazione. La situazione attuale vede infatti una forte crescita della domanda per tecnologie con caratteristiche sempre più spinte in termine di qualità, efficienza, automazione e ricercatezza e, allo stesso tempo, i produttori di impianti sono chiamati a confrontarsi con rigide normative in materia di ambiente e di sicurezza sul lavoro.
Non più un semplice impianto ma un sistema che, oltre a svolgere in maniera ottimale la sua primaria funzione, deve sapersi integrare in un ciclo produttivo, caratterizzato da un’impostazione predefinita di gestione del lavoro e con tecnologie avanzate che rispettino l’ambiente e la sicurezza dell’operatore.
TRITON ha accettato la sfida, investendo nella ricerca, progettazione e produzione di soluzioni che contribuiscono a mantenere vigile l’attenzione degli operatori del settore sull’importanza del rispetto delle normative e, soprattutto, dell’ambiente.
Con il termine di “lavaggio”, si definisce un processo composto da una o più operazioni atte a rimuovere ed eliminare dalla superficie di manufatti industriali, e con il grado di pulizia richiesto, le sostanze contaminanti di natura organica e/inorganica, mediante interventi di natura chimica e fisica (meccanica, termica, elettrica) variamente combinati tra loro. Il processo di lavaggio, generalmente inteso, può essere costituito da più operazioni, ognuna delle quali ha una propria funzione ben precisa. In linea di massima si possono distinguere le seguenti fasi: prelavaggio, lavaggio, risciacquo, asciugatura.
Sempre di più, oggi, il compito del lavaggio è soddisfare i requisiti di pulizia dei componenti, cosi come definiti dai parametri dei processi industriali . I produttori devono poter lavare con alta precisione pezzi con caratteristiche diverse e con livelli di qualità differenti a seconda della loro finalità d’uso e, talvolta, anche a seconda della zona del pezzo. In particolari settori, tali requisiti sono estremamente severi, arrivando a definire quantitativamente e dimensionalmente le particelle contaminanti residue. E’ questo il caso delle industrie manifatturiere dei componenti automobilistici, aereonautici, oleodinamici e della meccanica generale che operano con volumi produttivi importanti, dove TRITON ha fornito con successo impianti per risolvere i problemi di pulizia di particolari difficili e con geometrie sempre più complesse.
La protezione è un processo finalizzato a rallentare o impedire completamente la reazione di corrosione dei materiali metallici. Tale fenomeno consiste nella formazione di un sottile film che aderisce perfettamente alla parte della superficie del pezzo a contatto con l'ambiente aggressivo (ad esempio acqua o aria). Perché possa avvenire il fenomeno della protezione, tale film deve ostacolare la diffusione dell'agente ossidante (generalmente ossigeno), per cui deve essere "compatto", cioè deve essere denso e poco poroso. Deve essere inoltre applicata a metalli che abbiano subito un precedente trattamento, ad esempio di sgrassatura o di decapaggio.
Per la protezione dei metalli sono disponibili in gamma una varietà di protettivi adatti a qualsiasi situazione, sia per atmosfere umide sia marine. I protettivi si dividono in prodotti oleosi, fluidi e senza residui, cerosi, a copertura, pelabili e a base acquosa.
Per passivazione si intende quel fenomeno di natura chimica capace di rendere le superfici metalliche meno suscettibili (appunto, passive) ai fattori ambientali quali aria o acqua ed in particolare al loro effetto corrosivo. Consiste nella formazione di un sottilissimo strato esterno (dell'ordine anche di qualche nanometro) protettivo alla corrosione, che può essere ottenuto applicando un micro rivestimento. In questo modo, le superfici metalliche evitano i danni strutturali dovuti all'ossidazione profonda e preservano l'aspetto esterno.
Per preparazione superficialesiintende un processoche porta alla modifica della composizione chimica della superficie di un metallo, con conseguente relativa modifica delle sue proprietà chimico-fisiche. Viene anche chiamata processo di conversione superficiale.
Appartengono alla conversion esuperficiale i processi di fosfatazione; cromatazione, fosfocromatazione, fluotitanazione e fluozirconatura.
La fosfatazione è un processo di conversione chimica applicabile su diversi substrati metallici, qualiil ferro, l'acciaio, l'acciaiorivestito e l'alluminio, caratterizzato dalla reazione tra acidofosforico e la superficie metallica in questione.
La fosfatazione ha una grande importanza pratica perché è largamente diffusa come preparazione delle superfici metalliche alla verniciatura, anche se esiste una interessante, sebbenelimitata, applicazione per la passivazione temporanea delle superfici ferrose, sia fine a se stessa, siaseguita da successivaoliatura. Possiamocitare: fosfatazione al ferro, fosfatazioneallozinco/manganese, fosfatazionealcalina, fosfosgrassaggio: con riferimentoalladoppiaazione, fosfatante e sgrassante, dellasoluzione.
Cromatazione, fosfocromatazione, fluotitanazione e fluozirconaturadell'alluminio: essendol'alluminio un metalloanfotero, in gradocioè di esseresolubilizzato con sviluppo di idrogeno in condizionisiaalcalinesiaacide, è possibiledepositarerivestimentisu di esso in entrambe le condizioni.
I rivestimentifosfaticiricevono quasi sempre un trattamentosuccessivo in funzionedell'applicazione a cui sonodestinati; due di questi, ilrisciacquo con acquademineralizzata e la passivazione, benchéusati in pratica quasi solo in funzionepreveniciatura, hannotuttaviacarattere di generalità.
Il trattamento con acqua demineralizzata viene effettuato quando si ritenga opportuno asportare dal rivestimentoognitraccia di salisolubili in acqua, quali, per esempio, icloruri che sonoparticolarmente dannosi perché hanno unaelevata affinità col ferro e sonocatalizzatori di ossidazione.
La passivazione consiste in un post-trattamento in grado di sigillare la porosità residua del rivestimento, aumentando in talmodo la resistenzaallacorrosione del sistema.
Prima di effettuare un trattamento galvanico o uno di conversione chimica, prima di verniciare o anche come semplice operazione di finitura di un manufatto metallico prima del montaggio finale o della vendita. La rimozione di unti, grassi e sporchi particolati viene comunemente chiamata "sgrassaggio"; la rimozione degli ossidi viene invece detta "decapaggio".
Sgrassaggio e decapaggio sono spesso associati o contigui nella pratica industrial, tuttavia, quando vengono condotti "per via chimica", questi due processi sono fra loro profondamente diversi. Nel primo la rimozione ha luogo il più delle volte attraverso meccanismi fisici (emulsificazione, impiego di energia termica o meccanica), nel secondo sono coinvolte vere e proprie reazioni chimiche di dissoluzione degli ossidi e di corrosione del me-tallo base.
Spesso in pratica, in luogo di "pulizia" o "decontaminazione" viene utilizzato il termine "sgrassaggio" che, pur non del tutto esatto, rende bene lo scopo fondamentale del processo: eliminare dalla superficie del metallo oli e grassi minerali e/o naturali, talvolta presenti in abbondanza.
Vengono qui esemplificati alcuni fra i più comuni inquinanti superficiali dei metalli, solitamente incontrati nella pratica di officina, sottolineando però come la loro variabilità sia pressoché infinita.
- Ossidi: vengono rimossi mediante decapaggio; possono essere ossidi incoerenti: ruggine su acciaio al carbonio, ossidi bianchi su alluminio ecc., ossidi da trattamenti termici: calamine su acciaio al carbonio, ossidi di saldatura, ossidi termici su acciai inossidabili ecc…
- Lubrificanti speciali: possono essere costituiti da combinazioni di sostanze e sono talvolta di difficile rimozione; possono essere lubrificanti per deformazione a freddo, oli pigmentati, grassi animali, oli clorurati o solforati, saponi, rivestimenti fosfatici (su bulloneria), grassi lubrificanti più o meno arricchiti di residui grafitici o carboniosi, oli interi da taglio, oli protettivi, emulsioni lubrorefrigeranti, oli protettivi (spesso su larnierati di acciaio al carbonio), interi o emulsionabili, paste di pulitura: sono presenti su diversi metallic come alluminio, inox, leghe di rame, leghe di zinco e vengono soprattutto usate per lucidare superfici.
Nella pratica industriale i metalli che vengono più comunemente sottoposti a decapaggio chimico sono acciaio al carbonio, acciai inossidabili, ottone, rame, alluminio. I metalli ferrosi e le leghe di rame, vengono solitamente decapati per rimuovere gli ossidi termici; per l'alluminio lo scopo del decapaggio (detto "mordenzatura") non è tanto la rimozione di ossidi quanto l'asporto di materiale dalla superficie, in genere a scopo estetico ( opacizzazione, satinatura).