Una sintetica panoramica sulle finiture superficiali nei vari settori di applicazione dei semilavorati di alluminio<\/p>\n
di Giampaolo Barbarossa, Aital<\/em><\/p>\n <\/p>\n I trattamenti superficiali sono il biglietto da visita dei manufatti in alluminio e grazie alle loro caratteristiche questo metallo ha potuto trovare largo impiego in edilizia, soprattutto con la verniciatura e negli altri settori industriali, soprattutto con l\u2019anodizzazione. Quando si parla di processo di anodizzazione, occorre tener ben presente ci\u00f2 che deve essere fatto preliminarmente al vero e proprio step di ossidazione anodica e ci\u00f2 che va fatto subito dopo la formazione dello strato di ossido anodico. \u00c8 infatti di fondamentale importanza, per ottenere a fine processo le migliori performances di resistenza alla corrosione e di aspetto estetico, effettuare un\u2019idonea preparazione delle superfici secondo i metodi elencati nella tabella 1. Effetti dimensionali dell\u2019anodizzazione e confronto con gli altri trattamenti<\/strong> La verniciatura dell\u2019alluminio<\/strong> La conversione chimica dell\u2019alluminio prima della verniciatura<\/strong> L\u2019applicazione dei prodotti vernicianti in polvere<\/strong> Polimerizzazione delle vernici<\/strong> La decorazione \u201cad effetto\u201d<\/strong> Una sintetica panoramica sulle finiture superficiali nei vari settori di applicazione dei semilavorati di alluminio di Giampaolo Barbarossa, Aital I trattamenti superficiali sono il biglietto da visita dei manufatti in alluminio e grazie alle loro caratteristiche questo metallo ha potuto trovare largo impiego in edilizia, soprattutto con la verniciatura e negli altri settori industriali, soprattutto …<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":843,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"give_campaign_id":0,"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-845","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-attualita"],"openstation_lock":null,"openstation_contributors":[],"openstation_attached_media":[843],"yoast_head":"\n
\nA questo punto il materiale pretrattato pu\u00f2 essere sottoposto alla fase vera e propria di anodizzazione, che avviene con un processo elettrolitico, con opportune soluzioni chimiche, ponendo l\u2019alluminio all\u2019anodo del corrispondente circuito.
\nIn prossimit\u00e0 dell\u2019anodo avviene una reazione elettrochimica con sviluppo di ossigeno che si lega all\u2019alluminio facendo crescere lo strato anodico verso l\u2019interno del materiale.
\nLe condizioni di anodizzazione (densit\u00e0 di corrente e tensione elettrica, durata, temperatura dell\u2019elettrolita) consentono di ottenere sostanzialmente due categorie di ossidazione:
\n\u2022 Ossidazione tradizionale: di colore naturale o colorata (con successivi passaggi di colorazione per assorbimento o elettrolitica) utilizzata per applicazioni nel building e per tutte le altre applicazioni che non richiedono spessori elevati di ossido anodico (tra 5 e 25 micron);
\n\u2022 Ossidazione Dura: effettuata a temperature pi\u00f9 basse rispetto a quelle utilizzate per l\u2019ossidazione tradizionale e per tempi pi\u00f9 lunghi, in grado di consentire la formazione di strati d\u2019ossido anodico duri e spessori che possono raggiungere e superare anche i 100 micron. Queste caratteristiche vengono sfruttate per quelle applicazioni, soprattutto in meccanica, che richiedono strati di ossido elevati, duri e con elevata resistenza all\u2019abrasione.
\nPoich\u00e9 l\u2019ossido anodico ha una struttura porosa e i pori possono rappresentare una situazione di facile attacco da agenti esterni (anche la sola manipolazione a mani nude potrebbe provocare macchie di sudore sulla superficie del materiale) si rende necessaria una fase finale dell\u2019intero processo di anodizzazione che consente di sigillare i pori.
\nQuesta fase prende il nome di Fissaggio e pu\u00f2 avvenire per idratazione (in acqua ad alta temperatura, superiore a 95\u00b0C) oppure per impregnazione, in acqua contenente opportuni sali che penetrano nei pori dell\u2019ossido anodico e ad alta temperatura o con un doppio passaggio a bassa temperatura.
\nLe principali caratteristiche che connotano uno strato d\u2019ossido anodico sono le seguenti:
\n\u2022 \u00c8 trasparente
\n\u2022 La sua crescita procede verso l\u2019interno dell\u2019alluminio
\n\u2022 Non ha soluzione di continuit\u00e0 con l\u2019alluminio
\n\u2022 Ha un coefficiente di dilatazione termica molto pi\u00f9 basso rispetto a quello dell\u2019alluminio (circa 1\/5).<\/p>\n
\nUna prerogativa del trattamento di ossidazione anodica \u00e8 quella che, mentre con i processi galvanici e con la verniciatura (figura 1, tratta dalla pubblicazione TALAT) per l\u2019apporto di uno strato di rivestimento aumentano gli spessori del materiale trattato, con l\u2019ossidazione anodica lo strato di ossido anodico cresce verso l\u2019interno del metallo che non subisce particolari variazioni di spessore. In realt\u00e0, avendo l\u2019ossido anodico minore densit\u00e0 del metallo alluminio, lo strato superficiale che ne consegue occupa un maggior volume e provoca un aumento di spessore del metallo. Questo aumento di spessore, a grandi linee, pu\u00f2 essere valutato pari al 50% dell\u2019intero spessore dell\u2019ossido anodico. Stiamo parlando di pochi microns nel caso di anodizzazione nel building ma di spessori importanti nell\u2019ossido duro che, talvolta vengono opportunamente sfruttati per riportare in quota nominale e di planarit\u00e0 le superfici trattate, mediante trattamenti meccanici tipo lappatura.<\/p>\n
\nLa verniciatura dell\u2019alluminio ha preso piede agli inizi degli anni \u201980 soprattutto nel building come logica conseguenza di precise scelte da parte di designer e architetti, stanchi o non totalmente soddisfatti delle tradizionali finiture anodizzate povere di varianti colorate, limitate al colore naturale ed alla gamma dei bronzi.
\nI prodotti vernicianti utilizzati nella quasi totalit\u00e0 dei casi sono nello stato fisico di polveri, a tutto vantaggio del rispetto dell\u2019ambiente in quanto totalmente privi di solventi.
\nPer la verniciatura a polveri possiamo distinguere quattro diverse fasi:
\n1. Il trattamento di preparazione della superficie mediante sgrassaggio, decapaggio e disossidazione;
\n2. Il trattamento di conversione chimica;
\n3. L\u2019applicazione del prodotto verniciante in polvere;
\n4. La polimerizzazione in forno del prodotto verniciante.
\nIl trattamento di preparazione delle superfici non si discosta molto da quello adottato per l\u2019anodizzazione, ed \u00e8 preliminare al successivo trattamento di conversione chimica<\/p>\n
\nLe tecniche adottate per questa importante fase preliminare alla verniciatura sono ben esposte nelle Direttive Tecniche del Marchio Internazionale di qualit\u00e0 QUALICOAT per l\u2019alluminio verniciato. Crediamo sia utile e interessante riportare direttamente l\u2019estratto delle Direttive che contiene anche tutti i riferimenti normativi specifici per la fase di Conversione Chimica.
\n\u201c omissis
\n3.3 Conversione chimica
\n3.3.1 Pretrattamento di cromatazione.
\nIl pretrattamento di cromatazione o fosfo\u2010cromatazione deve essere eseguito secondo la norma ISO 10546.
\n3.3.2 Pre\u2010trattamenti alternativi
\nSono tutti i trattamenti preliminari diversi da quelli descritti in precedenza.
\nI pretrattamenti alternativi non possono essere utilizzati dal verniciatore a marchio fino a quando non sono stati approvati dal QUALICOAT sulla base di un programma di prove.
\nomissis
\nI verniciatori che decidono di utilizzare un pretrattamento alternativo approvato dal QUALICOAT devono informare l\u2019associazione nazionale, o il QUALICOAT nel caso in cui non esista alcuna associazione nazionale. I verniciatori ed i fornitori devono soddisfare le specifiche riportate in appendice A6.
\nomissis
\n3.2.3 Pretrattamento di anodizzazione
\n(omologa SEASIDE automatica)
\nLa superficie dell\u2019alluminio deve essere trattata in maniera tale da eliminare tutte le impurezze che possono creare problemi al pretrattamento di anodizzazione.
\nLe condizioni di anodizzazione devono essere tali da consentire di ottenere uno spessore di ossido di almeno 3 \u03bcm (non pi\u00f9 di 8 \u03bcm) non sfarinato e senza depositi superficiali.
\nLe condizioni di anodizzazione possono essere le seguenti:
\nomissis
\nIl verniciatore che decide di utilizzare questo trattamento dovr\u00e0 preliminarmente informare l\u2019associazione nazionale, o il QUALICOAT nel caso in cui non esista alcuna associazione nazionale.
\nOmissis\u201d<\/p>\n
\nLa scelta del metodo di applicazione ottimale per un impianto deve essere fatta in funzione delle specifiche esigenze, in particolare considerando le caratteristiche del prodotto finito, il tipo di polvere e sua granulometria, lo spessore del film desiderato, il numero dei colori da applicare, lo spazio disponibile e le possibili evoluzioni del metodo.
\nIn funzione di tali esigenze sono stati sviluppati diversi metodi di verniciatura; tra questi, quello che ha ottenuto maggiore diffusione \u00e8 il metodo basato sulla applicazione a spruzzo, che consiste nello spruzzare la polvere caricata elettrostaticamente sul supporto da rivestire posto in un campo elettrico.
\nSi dispone oggi di diverse metodologie che prevedono l\u2019uso di pistole, o di dischi, o di coppe rotanti, ecc., tutte in grado di assicurare un deposito di polvere regolare e uniforme, una buona penetrazione per le varie forme di profilato, di consentire cambi tinta abbastanza semplici e rapidi e di avere un buon rendimento nell\u2019uso delle polveri, inteso come rapporto fra polvere depositata e polvere spruzzata.
\nGli impianti pi\u00f9 comuni attualmente permettono di raggiungere livelli minimi di overspray (polvere erogata nella cabina di verniciatura che non si deposita sui pezzi da rivestire) grazie allo sviluppo di efficienti metodi di recupero, che arrivano a una resa di circa 98\/99% della polvere erogata. Le tipologie pi\u00f9 diffuse di cabine sono quelle cabine a gravit\u00e0, a nastri trasportatori e con sistemi di recupero incorporati.<\/p>\n
\nL\u2019operazione finale di polimerizzazione in linea delle vernici in polvere \u00e8 una delle fasi pi\u00f9 critiche dell\u2019intero processo. La formazione del film compatto passa attraverso quattro fasi distinte che si susseguono con l\u2019aumentare della temperatura: fusione, dilatazione, gel, reticolazione. In altre parole, nel corso di queste fasi si ha un\u2019unione delle particelle fuse, una loro dilatazione conseguente all\u2019abbassamento di viscosit\u00e0, la formazione di un film regolare e omogeneo e il suo indurimento.
\nPer quanto riguarda l\u2019esecuzione del trattamento di polimerizzazione attualmente, in genere, vengono utilizzati forni a convezione di aria calda o a raggi infrarossi. La scelta della tecnologia va comunque effettuata sulla base delle esigenze dell\u2019operatore.<\/p>\n
\nDa una decina d\u2019anni a questa parte ha preso piede una nuova finitura, o meglio decorazione cosidetta \u201cad effetto\u201d, intendendosi per effetto qualsiasi disegno, venatura di legno, materiale lapideo, eccetera. Queste nuove finiture hanno trovato largo impiego presso gli utilizzatori finali, ma soprattutto hanno procurato nuovi sbocchi applicativi anche all\u2019alluminio, oltre che nei serramenti, anche in nuovi settori, soprattutto di arredo urbano.
\nEsistono due particolari tecnologie per le finiture \u201cad Effetto\u201d:
\nLa tecnologia polvere su polvere: prevede due fasi di applicazione di polveri che si susseguono, la prima delle quali conferir\u00e0 lo sfondo del disegno, la seconda la relativa venatura.
\nUn ciclo tipico di questa tecnologia si sviluppa secondo le seguenti fasi:
\n\u2022 Prima mano\/base
\n\u2022 Gelificazione: \u2248 (10\u2019 a 100 \u00b0C \/ 2\u2019 a 200 \u00b0C)
\n\u2022 Seconda mano
\n\u2022 Formazione del disegno
\n\u2022 Polimerizzazione completa
\n\u2022 20\u2019 a 180 \u00b0C \/ 10\u2019 a 200 \u00b0C
\n\u2022 Oppure con raggi infrarossi a \u2248 3\u2019 a 240 \u00b0C
\nLe massime garanzie di qualit\u00e0 del prodotto decorato vengono raggiunte lavorando in conformit\u00e0 alle specifiche tecniche del Marchio Internazionale QUALIDECO e utilizzando prodotti vernicianti certificati QUALICOAT, in possesso di caratteristiche fisiche di buona fluidit\u00e0\/reattivit\u00e0 e con la possibilit\u00e0 di utilizzare di prodotti vernicianti antigraffiti, strutturati, ad effetto metallizzato, etc.
\nLa tecnologia per \u201cSublimazione di inchiostri\u201d: consiste invece nel far seguire alla prima mano di base, che non si discosta da quanto avviene per la tecnologia \u201cPolvere su Polvere\u201d, una fase di trasferimento, per sublimazione di un\u2019immagine (ottenuta con speciali inchiostri che replicano venature legno, marmo, etc.) da un supporto plastico all\u2019oggetto da decorare. Il trasferimento completo del disegno avviene al raggiungimento di una temperatura di circa 200\u00b0C.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"