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IL TRATTAMENTO DI DECAPAGGIO PER I COMPONENTI MECCANICI DI PRECISIONE

Il decapaggio per i componenti meccanici di precisione è un processo che viene utilizzato per eliminare dall’acciaio inox le incrostazioni, i contaminanti e gli strati di ossido di cromo che vi si formano, ripristinandone la superficie.

In cosa consiste il trattamento di decapaggio dell’acciaio inossidabile?

Il trattamento di decapaggio è sostanzialmente un processo chimico che consiste nell’immergere il componente meccanico all’interno di una soluzione acida.

Le soluzioni per il decapaggio più comunemente utilizzate contengono combinazioni di acido nitrico, acido solforico, acido cloridrico e fluoridrico in varie concentrazioni.

La durata del trattamento dipende dallo spessore del film di ossido e dal tipo di acciaio da trattare.

Il decapaggio meccanico, invece, consiste nel trattare la superficie dell’acciaio con paste e gel abrasivi, sabbie silicee e ghiaccio secco.

Questo procedimento meccanico presenta diverse criticità: la superficie da trattare potrebbe danneggiarsi se non opportunamente manipolata. Inoltre l’acciaio dopo il trattamento potrebbe perdere parte delle sue proprietà, specie se viene a contatto con polveri metalliche. 

Il trattamento di decapaggio va effettuato quando c’è la necessità di rimuovere:

  • scaglie di laminazione
  • ossidi derivanti dal trattamento termico o dalla saldatura
  • impurità
  • macchie
  • strato di ossido prima di procedere alla verniciatura o alla copertura galvanica del componente meccanico

Le soluzioni utilizzate nei trattamenti di decapaggio sono disponibili sotto varie forme: da quelle liquide da utilizzare in vasca alle paste dense. Sono ideali sia per l’immersione completa che per il trattamento a zone.

Il trattamento di decapaggio più usato frequentemente è quello per rimuovere lo scolorimento causato dalla saldatura: applicando la pasta abrasiva o il gel sulla saldatura, si ottiene un aspetto più pulito e si ripristina la resistenza alla corrosione.

Tuttavia, è importante notare che il decapaggio rimuove lo strato di ossido di cromo, quindi la superficie decapata potrebbe non uniformarsi visivamente per finitura e luminosità al resto della superficie non trattata del componente. Per questo motivo si può combinare sia il decapaggio che la passivazione, in processi separati o combinati, al fine di assicurare un aspetto uniforme e ripristinare il processo di passivazione.

Soluzioni per il decapaggio: come usarle in sicurezza

Le soluzioni per i trattamenti di decapaggio sono fortemente acide. Per questo motivo bisogna fare grande attenzione sia durante il trattamento stesso di decapaggio sia durante lo smaltimento delle acque di scarico o dei prodotti risultanti.

Gli acidi possono anche generare fumi tossici, con conseguenti rischi per la respirazione, oltre che problemi di avvelenamento ed ustioni.

In generale, i liquidi di decapaggio sono usati in vasche per l’immersione completa dei componenti meccanici in acciaio inossidabile.

I gel e le paste offrono invece una maggiore flessibilità nell’applicazione. La maggior parte di questi prodotti sono infatti utilizzabili con pennelli, rulli ma anche spruzzatori. Quando si usano quest’ultimi spruzzatori è fondamentale indossare i Dispositivi di Protezione Individuale previsti dalla Legge.

La maggior parte dei prodotti richiede un trattamento che va dai 15 ai 60 minuti. È fondamentale anche pulire e sgrassare prima a fondo la superficie che si intende decapare, poiché gli acidi non sono progettati per rimuovere oli, grassi e altri contaminanti simili.

Se le soluzioni per il decapaggio vengono utilizzate in maniera impropria, l’intero trattamento della superficie avrà scarsa efficacia. Nel peggiore dei casi potrebbero creare una reazione che danneggia ulteriormente l’acciaio aumentando i rischi di lesioni personali.

Si consiglia di consultare sempre un professionista o il produttore della soluzione per il decapaggio prima di usare paste, gel o bagni di decapaggio.

Seguire le indicazioni sullo smaltimento corretto delle materie utilizzate nel decapaggio riduce ulteriormente i rischi per le persone e l’ambiente.

Decapaggio elettrochimico: come funziona?

Il decapaggio elettrochimico ha lo scopo di rimuovere le impurità superficiali e gli ossidi che si producono durante un processo meccanico. Questo trattamento utilizza soluzioni chimiche, tipicamente acide ed un flusso di corrente elettrica.

Il componente metallico viene immerso in un bagno elettrochimico oppure operando direttamente sulla zona interessata con appositi tamponi imbevuti di soluzione chimica.

Rispetto al bagno, il processo elettrochimico con tampone ha molti vantaggi, quali:

  • si concentra solo su aree specifiche come saldature, punti di corrosione, impurità localizzate
  • in caso di finiture superficiali speciali, come finiture satinate, superfici specchiate, disegni, non altera tutta la superficie del pezzo
  • è più economico perché evita il costo di costruzione dell’impianto per l’immersione (attrezzature, idro, impianti elettrici, sistemi di sicurezza)
  • è più immediato perché non comporta le numerose fasi del bagno di decapaggio, come pre-picchiatura, risciacquo, decapaggio, doppio risciacquo, passivazione, risciacquo.

Il bagno di decapaggio elettrochimico invece presenta i seguenti vantaggi:

  • crea una superficie regolare e liscia su tutto il pezzo,
  • raggiunge tutte le parti del pezzo ed è in grado di pulire geometrie complesse non accessibili con un tampone.
Decapaggio elettrochimico VS decapaggio chimico: i vantaggi

Il decapaggio elettrochimico è molto usato perché è più veloce del decapaggio chimico e garantisce una pulizia di alta qualità.

Nel caso della saldatura dell’acciaio inossidabile, il decapaggio elettrochimico è usato non solo per ragioni estetiche ma anche per aumentare la resistenza alla corrosione. Dopo la saldatura, infatti, si formano carburi di cromo sulla superficie e si verificano contaminazioni. Questi due fattori impoveriscono le proprietà anticorrosive dell’acciaio perché creano condizioni favorevoli all’avvio di un processo di corrosione che, col tempo, porterà a pericolose rotture.

Il decapaggio elettrochimico viene utilizzato per rimuovere i residui di polvere di ferro che possono essersi depositati sull’acciaio, soprattutto quando si eseguono forature meccaniche, torniture, saldature nello stesso ambiente in cui si trova il componente meccanico. La zona dove si deposita la polvere di ferro è la più soggetta a corrosione generalizzata o localizzata.

Il processo elettrochimico è molto diffuso perché:

  • rispetto al decapaggio chimico, non lascia aloni e macchie
  • non utilizza soluzioni chimiche a base di acido nitrico e cloridrico, che sono estremamente aggressive
  • rispetto alla pulizia meccanica, non produce contaminazioni causate da particelle abrasive che si attaccano alla superficie dell’acciaio.
L’importanza dell’elettricità nel decapaggio elettrochimico 

La componente elettrica del trattamento è molto importante perché permette di ottimizzare ed aumentare la velocità del processo. Quando la corrente elettrica scorre sul componente, quest’ultimo può agire come catodo o anodo. Se il pezzo subisce una polarizzazione catodica, l’idrogeno molecolare si sviluppa sulla superficie a causa della presenza di ioni idrogeno generati dall’acidità della soluzione.

La polarizzazione catodica:

  • produce un “effetto meccanico” di distacco e rottura delle saldature residue dovuto alla presenza dell’idrogeno
  • agisce come inibitore contro la solubilizzazione del metallo. Questo metodo è chiamato protezione catodica.

Se il pezzo subisce invece una polarizzazione anodica, avvengono le seguenti reazioni:

  • reazione di dissoluzione del metallo: il metallo si trasforma in ioni, che fluiscono nella soluzione chimica
  • produzione di ossigeno. Quando il metallo è difficile da ossidare, come per esempio l’oro, o è leggermente solubile come il piombo nell’acido solforico, il processo è più veloce.

Con questa polarizzazione, il decapaggio è molto accelerato per cui il trattamento deve fermarsi appena il residuo è stato rimosso, in modo da evitare la rimozione eccessiva di materiale metallico. Questo processo è utilizzato per ottenere una saldatura lucida e pulita o per elettrolucidare pezzi di metallo per immersione.

La trasmissione più diffusa della corrente mira ad avere una polarizzazione alternata del componente meccanico.

I due processi lavorano insieme per staccare i residui e proteggere contemporaneamente il metallo sottostante.