|
|
In tutti i materiali metallici, il piu' delle volte, non viene data molta rilevanza alla superficie, che solo in alcuni casi, assume un aspetto rilevante, come ad esempio, quando bisogna risolvere problemi di usura, di lubrificazione, oppure quando e' prevalente l'aspetto estetico di un componente.
Tuttavia, le valenze che una finitura superficiale puo' avere, specie se legata ad alcuni acciai inossidabili, sono diverse, anche perche' estremamente diversificate sono le applicazioni che questi materiali hanno nei piu' svariati tipi di industrie: chimica, petrolchimica, farmaceutica, elettronica, trasporti, edilizia, ecc.
In questi tipi di industrie esiste, a volte, la necessita' di esaltare le proprieta' caratteristiche degli acciai inossidabili, tipicamente la resistenza alla corrosione, le sue doti di igienicita', la levigatezza delle superfici, ecc., per cui spesso si ricorre a trattamenti superficiali non di natura meccanica, ma di natura chimica o elettrochimica, come la "elettrolucidatura" o "elettropulitura".
IL TRATTAMENTO DI ELETTROLUCIDATURA O ELETTROPULITURA
Non e' semplice parlare delle virtu' dell'elettropulitura senza paragonarla agli altri metodi di finitura superficiale dell'acciaio inossidabile e alle superfici che si ottengono. Ovviamente, per tutti quelli che si occupano di elettropulitura, la tentazione e' di essere parziali. Questo e' anche dovuto alla convinzione che questo tipo di tecnologia conferisca delle proprieta' metallurgiche e funzionali che non possono che essere le migliori.
Comunque, non bisogna generalizzare, perche' esistono numerosi esempi la cui finitura meccanica e' sicuramente da considerare la piu' adeguata.
Ma che cos'e' esattamente l'elettropulitura?
E' una tecnica di finitura superficiale che viene definita con diversi termini quali lucidatura elettrochimica, elettropulitura, brillantatura, pulitura elettrochimica. In parole semplici, non e' altro che un procedimento galvanico "al contrario". Il particolare da trattare, infatti, viene connesso elettricamente al polo positivo di una sorgente di corrente continua, normalmente un raddrizzatore. Il polo negativo diventa il catodo, che puo' essere anche di acciaio inossidabile. Entrambi sono immersi in un elettrolito che consiste in una miscela di acidi, in particolare fosforico e solforico e di inibitori di corrosione che garantiscono un'uniformita' di asportazione di materiale nel tempo.
All'accensione del raddrizzatore, si crea un'abbondante formazione di gas, sia sul catodo che sull'anodo, e l'attivita' elettrochimica erode lentamente un sottile strato superficiale, tipicamente tra i 20 e i 30 micron solo dal particolare trattato.
La forma che assume questa erosione e' estremamente importante in quanto conferisce all'elettropulitura una delle sue principali caratteristiche, definita come micro-sbavatura.
Le micro-bave del componente trattato e i picchi presenti sulla superficie vengono progressivamente asportati e la superficie diventa sempre piu' levigata: la rugosita' migliora normalmente di una percentuale compresa tra il 10% e il 40% rispetto a quella di partenza.
Un altro elemento interessante e' che peggiore e' lo stato di partenza delle superfici e maggiore e' il miglioramento; in alcune condizioni si ottiene il 40% rispetto a quella di partenza.
Si deve anche prestare molta attenzione alla lettura dei diagrammi di rugosita' essenzialmente per due motivi. Il primo e' che in taluni casi la rugosita' sembra peggiore dopo il trattamento, ma questo e' essenzialmente legato al fatto che la punta del rugosimento e' libera di "leggere" i picchi e le valli della superficie mentre, prima, queste potevano essere livellate da residui di varia natura come, per esempio, le paste dei pulitori che spesso risultano inquinare lo strato superficiale dei silicati di alluminio che vengono ceduti nel tempo, contaminando il prodotto di processo.
Il secondo elemento da tenere presente, parlando di rugosita', e' che L'Ra di una superficie non identifica in modo univoco le prestazioni della stessa, che invece vengono garantite da una serie di diversi elementi come, ad esempio, la morfologia del profilo di rugosita'. Per esempio, la finitura meccanica interna di un tubo in acciaio inox, ottenuta con un'asportazione di materiale e in qualche modo ricalcando delle micro-bave su se stesse, otterra' comunque un miglioramento della rugosita'. Questa superficie non sara', in ogni caso, idonea per costruire delle tubazioni di distribuzione di iniettabili o per esempio di gas puri, in quanto rilascera' lentamente delle particelle intrappolate nella superficie, contaminando quanto a contatto con il tubo.
Solo con l'elettropulitura dell'interno della superficie del tubo potremo garantire che non vi siano presenti particelle contaminanti. Questo e' stato verificato diverse volte con un'indagine strumentale in grado di verificare la presenza di particelle all'interno di un liquido o di un gas.
Tutti coloro interessati alla finitura superficiale dell'acciaio inox nei settori dell'alimentare, dell'imbottigliamento e della farmaceutica devono porsi come obiettivo quello di produrre una superficie "pulita". La definizione di pulito puo' essere riconosciuta come "senza sporco o altre impurita'" oppure "privo di corpi estranei". Il grado di pulizia con riferimento all'acciaio inossidabile e la sua facilita' di pulizia, cosi' come la propensione a rimanere pulito, dipendono da quella che potremmo definire efficienza superficiale. Ad esempio, una finitura effettuata con una grana 80 ha sicuramente una minore efficienza rispetto ad una effettuata con grana 220. Un secondo fattore che entra in gioco e' l'intregrita' superficiale. Quando si scalda o si pulisce con utensili meccanici, sono applicate forze meccaniche e termiche che producono delle alterazioni allo strato superficiale del materiale e spesso interessano alcune decine di micron. Questo tipo di fenomeno e' stato oggetto di ricerca da parte di J. Wulff negli Stati Uniti, che ha analizzato gli effetti di alcune lavorazioni meccaniche e la capacita' dell'elettrolucidatura di eliminarli.
- RIASSUMENDO -
Possiamo infine riassumere i principali punti di forza dell'elettropulitura:
-sbavatura in campo micro della struttura superficiale e ottenimento di una struttura compatta e una ridotta superficie specifica;
- ottenimento di una superficie pulita con un eccellente film di passivita' per una massima resistenza alla corrosione;
- eliminazione di tutti i depositi e le contaminazioni superficiali;
- riduzione dei tempi di pulizia delle superfici per merito degli ottimi attributi di non aderenza;
- ottenimento di una superficie riflettiva e gradevole da un punto di vista estetico, nel tempo.
Infine si ricorda che da un punto di vista normativo, il processo di elettrolucidatura vanta i seguenti documenti di riferimento:
- ASTM B-912: "Standard specification for passivation of stainless steel using electropolishing"
- ISO 15730: "Metallic and other inorganic coatings - Electropolishing as a means of smoothing and passivating stainless steel". |
|
|
|
 |
| |
