Chimica Industriale: lavaggio dei particolari metallici

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MarcoA

2014-05-03 09:25

Un manufatto metallico per essere tale subisce diversi passaggi di lavorazione (trafilatura, laminazione, lavorazioni meccaniche, sabbiature ecc.). Solitamente ad un certo stadio della lavorazione l'industria ha l'esigenza di curare chimicamente la finitura superficiale che sarà funzionale allo scopo per cui il particolare è stato progettato.

Esempi di finiture superficiali per via chimica sono:

  • Verniciatura

  • Trattamenti galvanici (nichelatura, cromatura, doratura, argentatura, zincatura elettrolitica ecc)

  • Fosfatazione (allo zinco o al manganese)

  • Zincatura a caldo

  • Passivazione (protegge la superfice alterandone la composizione chimica e a volte anche l'aspetto)

Al fine di trattare opportunamente le superfici dal punto di vista chimico è fondamentale rimuovere efficacemente gli agenti contaminanti da essa, dato che questi hanno la capacità di interferire con i successivi trattamenti, promuovendo l'intimo contatto e proteggendo i bagni di lavoro.

Mario

2014-05-03 17:31

MarcoA ha scritto:

Un manufatto metallico per essere tale subisce diversi passaggi di lavorazione (trafilatura, laminazione, lavorazioni meccaniche, sabbiature ecc.). Solitamente ad un certo stadio della lavorazione l'industria ha l'esigenza di curare chimicamente la finitura superficiale che sarà funzionale allo scopo per cui il particolare è stato progettato.

Esempi di finiture superficiali per via chimica sono:

  • Verniciatura

  • Trattamenti galvanici (nichelatura, cromatura, doratura, argentatura, zincatura elettrolitica ecc)

  • Fosfatazione (allo zinco o al manganese)

  • Zincatura a caldo

  • Passivazione (protegge la superfice alterandone la composizione chimica e a volte anche l'aspetto)

Al fine di trattare opportunamente le superfici dal punto di vista chimico è fondamentale rimuovere efficacemente gli agenti contaminanti da essa, dato che questi hanno la capacità di interferire con i successivi trattamenti, promuovendo l'intimo contatto e proteggendo i bagni di lavoro.

La verniciatura e la zincatura a caldo non mi sembrano propriamente finiture per via chimica.

saluti

Mario

MarcoA

2014-05-03 19:08

Mario ha scritto:

MarcoA ha scritto:

[...]

La verniciatura e la zincatura a caldo non mi sembrano propriamente finiture per via chimica.

saluti

Mario

Le vernici in se sono polimeri e li studiano chimici: in aggiunta la loro applicazione prevede un pretrattamento chimico (fosfatazione, passivazioni nanotecnologiche, mordenzature ecc.) che lavorano in stretta simbiosi per ottenere delle date caratteristiche (aderenza della vernice, resistenza alla corrosione).

La zincatura a caldo, per mezzo di immersione in zinco fuso, prevede la formazione sulla superfice del manuftto di una lega Fe-Zn a tenore di ferro decrescente man mano che si procede verso l'esterno del manufatto. Lo zinco superficiale funge da "elemento di sacrificio" (si ossida prima e pertanto al posto del ferro). Anche il processo di zincatura prevede un efficace pretrattamento chimico (sgrassaggio, decapaggio, flussaggio).

I seguenti utenti ringraziano MarcoA per questo messaggio: Mario

MarcoA

2014-07-12 19:48

La superficie di un manufatto metallico, durante le lavorazoni cui è sottoposto, si contamina di norma di agenti estranei che sono d'ostacolo ai trattamenti superficiali. Con buona approssimazione in un lavaggio industriale di manufatti metallici dovremo considerare di rimuovere almeno: - Oli e residui chimici organici, talvolta deteriorati o crackizzati - Ossidi e residui chimici inorganici - Polveri di lavorazione - Residui ambientali La natura precisa degli inquinanti, legata com'è ai processi a monte della catena produttiva, è difficilmente determinabile e comunque suscettibile di mutamenti: lo spettro d'azione sufficentemente ampio si ottiene con la combinazione di agenti chimici e fisici. Alla fine del secolo scorso prese piede l'utilizzo di detergenti organici puri (erano diffusissime le lavatrici al triclorometano): la tecnologia lasciò piede in poche decadi a composti ed impiantistica basati sulla chimica dell'acqua che garantisce un maggior rispetto della salute e dell'ambiente. La scelta degli agenti chimici da usarsi bagno di lavaggio si basa innanzitutto sulla natura dei contaminanti dato che l'obiettivo dell'operazione è la loro rimozione e nella valutazione va tenuta in considerazione anche la reattività della superfice da trattare nei confronti delle sostanze lavanti. Modificando opportunamente la chimica del bagno di lavaggio possiamo svolgere funzioni aggiuntive, condensando laddove possibile più trattamenti in un unico stadio: per esempio una miscela sgrassante contenente soda o potassa lascia inalterata la superfice del ferro, mentre "mordenza" l'alluminio. Un fosfosgrassaggio su un particolare in ferro esegue sia un lavaggio che una conversione superficiale fosfatica.

MarcoA

2014-07-13 08:23

Dal punto di vista chimico gli agenti lavanti più comuni sono:

Particolari ioni di natura inorganica, (fosfati, silicati, carbonati, borati ecc.) svolgono un'estesa azione detergente. A seconda della loro natura offrono il vantaggio di poter svolgere differenti compiti (fosfatazione, mordenzatura, protezione).

Alcuni composti organici (es. glicoli, ammine, alcoli etossilati, solfonati, carbossilati ecc) sono particolarmente attivi nella detergenza di inquinanti idrofili. Hanno inoltre la caratteristica di modificare la tensione superficiale della soluzione acquosa favorendo la "bagnabilità" ovvero la capacità della soluzione di raggiungere un più intimo contatto con le parti solide: ne consegue potenziamento degli altri agenti lavanti. In particolari condizioni operative e in combinazione con l'azione meccanica, possono dare origine a schiume difficili da gestire date le quantità in gioco in un reparto produttivo.

L'alcalinità della soluzione conferisce al bagno di lavoro una spiccata efficacia nei confronti di sostanze che possono dare reazione acida ed in presenza di temperature sostenute consente la saponificazione di composti a matrice lipofila anche già catturati da differenti lavanti, liberando questi ultimi per una successiva azione e mantenendo "giovane" in bagno di lavoro industriale. L'alcalinità può essere data sia da basi forti (es. idrossidi di sodio e potassio) che deboli (es. carbonati, silicati, pirofosfati). L'utilizzo di basi forti su anfoteri come zinco ed alluminio ne consentono un blando intacco (mordenzatura laddove funzionale alle successive lavorazioni.