Che cos’è la finitura delle superfici metalliche?
La finitura delle superfici metalliche comprende una serie di operazioni che modificano la superficie dei metalli con tecniche quali la smerigliatura, la lucidatura, il rivestimento o la placcatura. Gli obiettivi principali sono preservare il metallo dalla corrosione, aumentare la resistenza all’usura e migliorare l’aspetto estetico. Può essere utilizzata su una varietà di metalli, tra cui alluminio, acciaio, acciaio inossidabile, ottone e rame.
Quali sono i gradi di finitura delle superfici metalliche?
Le finiture metalliche sono spesso classificate per gradi, soprattutto nelle applicazioni in acciaio inossidabile.
- N. 0 Finitura: La fase iniziale per i metalli laminati a caldo e ricotti.
- N. 2B Finitura: Laminata a freddo con un aspetto brillante e riflettente; ampiamente utilizzata per pentole e sanitari.
- Finitura n. 8: La finitura più riflettente creata con abrasivi finissimi, comunemente usata in applicazioni decorative come le sculture.
Perché la finitura superficiale è importante per i metalli?
La finitura delle superfici è una fase importante della fabbricazione dei metalli che influisce sia sulle prestazioni che sull’aspetto dei componenti metallici. Il suo significato può essere compreso attraverso una serie di fattori chiave.
Maggiore durata e longevità.
Una buona finitura superficiale prolunga la vita dei componenti metallici rendendoli più resistenti all’usura. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni in cui i metalli sono esposti ad ambienti severi o a sollecitazioni meccaniche.
Resistenza alla corrosione
Processi di finitura adeguati, come l’anodizzazione o la galvanoplastica, formano strati protettivi che migliorano la resistenza alla corrosione di un metallo. Ciò è fondamentale per aumentare la durata dei componenti utilizzati in situazioni soggette a umidità o esposizione chimica.
Miglioramento dell’estetica
La finitura superficiale migliora l’aspetto visivo degli oggetti metallici, rendendoli più attraenti per i consumatori. Una superficie ben rifinita può aumentare il valore percepito di un prodotto, il che è particolarmente significativo nei mercati competitivi.
Migliore adesione per i rivestimenti
La spazzolatura e la lucidatura migliorano la struttura della superficie, consentendo a vernici e altri rivestimenti di aderire meglio. Questo non solo migliora l’aspetto estetico, ma garantisce anche la corretta adesione dei rivestimenti protettivi, aumentando la resistenza alla corrosione.
Rimozione delle imperfezioni superficiali
Le procedure di finitura superficiale aiutano a rimuovere irregolarità come graffi, buchi e altri difetti che possono compromettere la funzionalità e l’aspetto. Il risultato è una superficie più liscia e uniforme.
Maggiore resistenza chimica.
Alcune procedure di finitura possono migliorare la resistenza del metallo agli attacchi chimici, rendendolo adatto all’uso in una varietà di applicazioni industriali che coinvolgono sostanze corrosive.
Migliore conducibilità elettrica
Alcune procedure di finitura possono migliorare le caratteristiche elettriche dei metalli, rendendoli più utili nelle applicazioni che richiedono la conducibilità elettrica.
Quali sono i tipi di finiture per superfici metalliche?
Le finiture delle superfici metalliche si dividono in tre tipi: finiture meccaniche, finiture chimiche e finiture galvaniche. Ogni categoria comprende una serie di tecniche che svolgono diverse funzioni, dal miglioramento estetico all’aumento della durata e della funzionalità. Di seguito viene fornita una descrizione completa di ciascuna categoria.
Finiture meccaniche
Le finiture meccaniche si riferiscono a procedure fisiche che modificano la superficie dei metalli senza l’uso di sostanze chimiche. Queste procedure hanno generalmente lo scopo di migliorare la qualità della superficie, creare texture specifiche e preparare le superfici per trattamenti futuri. Le procedure tipiche di finitura meccanica sono le seguenti.
Buffing
La lucidatura è un metodo che crea una superficie brillante e riflettente ruotando una ruota di stoffa e applicando sostanze abrasive. La lucidatura viene comunemente utilizzata per migliorare l’aspetto estetico dei pezzi metallici, rendendoli adatti a scopi ornamentali.
Lucidatura
Come la lucidatura, la lucidatura utilizza abrasivi più fini per ottenere una superficie liscia e brillante. È comunemente utilizzata in applicazioni che richiedono un elevato livello di qualità superficiale, come la gioielleria e i componenti automobilistici di alta gamma.
Sabbiatura
La levigatura rimuove i difetti della superficie e prepara il metallo per la successiva lucidatura. A seconda della grana utilizzata, la levigatura può produrre una superficie liscia o una certa rugosità.
Abbattimento
La sabbiatura e la granigliatura richiedono di forzare materiali abrasivi ad alta velocità contro una superficie metallica. Questa tecnica pulisce la superficie, elimina la ruggine e i vecchi rivestimenti e può dare origine a una finitura strutturata.
Macinazione
Questa tecnica rimuove il materiale dalla superficie con una ruota rotante contenente particelle abrasive, ottenendo una finitura perfetta. La rettifica è comunemente utilizzata per prodotti con tolleranze rigorose e superfici lisce.
Bruciatura
La brunitura è il processo di sfregamento di uno strumento duro su una superficie metallica per aumentarne la levigatezza e la lucentezza. La brunitura può anche aumentare la durezza della superficie, rendendola più resistente all’usura.
Inciampare
La burattatura consiste nel collocare i pezzi di metallo in un barile rotante riempito di materiale abrasivo. Questo approccio è utile per sbavare e lucidare piccoli pezzi, ottenendo una finitura uniforme su tutte le superfici.
Finiture chimiche
Le finiture chimiche utilizzano reazioni chimiche per modificare le caratteristiche superficiali dei metalli. Queste tecniche possono migliorare la resistenza alla corrosione, l’aderenza del rivestimento e le proprietà della superficie. Importanti procedure di finitura chimica includono:
Passivazione
La passivazione è il processo di trattamento dell’acciaio inossidabile o di altri metalli con una soluzione acida per eliminare il ferro libero e favorire la creazione di uno strato di ossido protettivo. La passivazione aumenta la resistenza alla corrosione ed è ampiamente utilizzata nell’industria alimentare e medica.
Le procedure di ossidazione chimica depositano uno strato regolato di ossido sulla superficie del metallo. Questo strato, comunemente visto nei rivestimenti di ossido nero sull’acciaio, può migliorare la resistenza alla corrosione e fornire un aspetto estetico.
Rivestimento
I rivestimenti chimici possono essere utilizzati per aggiungere ulteriore protezione o valore estetico. Tra gli esempi vi sono i rivestimenti in polvere, che richiedono il deposito di una polvere secca che viene successivamente riscaldata per polimerizzare, e i rivestimenti liquidi, che producono una finitura liscia.
Fosfatazione
Questo trattamento chimico prevede l’applicazione di uno strato di fosfati per migliorare la resistenza alla corrosione e fornire una superficie per l’adesione della vernice. È ampiamente utilizzato nelle applicazioni automobilistiche e industriali.
Cromatura
Questa procedura conferisce un sottile strato di cromo alla superficie dei metalli per migliorare la resistenza alla corrosione e fornire un aspetto decorativo. I rivestimenti di conversione al cromo sono spesso utilizzati su alluminio e zinco.
Finiture galvaniche
L’elettrodeposizione è un metodo per depositare un rivestimento di metallo su un substrato utilizzando la corrente elettrica. Questo metodo è comunemente utilizzato per migliorare l’aspetto e le prestazioni dei componenti metallici (placcatura dei metalli). Le finiture galvaniche sono comunemente utilizzate in:
Nichelatura
Il nichel è noto per la sua resistenza alla corrosione e la sua tenacità. Può essere utilizzato sia come finitura decorativa che come rivestimento funzionale per migliorare la resistenza all’usura di componenti come parti di automobili e utensili.
Cromatura
Questa procedura crea una finitura brillante e riflettente che migliora l’estetica e resiste alla corrosione. La cromatura è spesso utilizzata nelle finiture delle automobili e negli impianti domestici.
Zincatura
La zincatura è il processo di applicazione dello zinco agli oggetti in acciaio per offrire una resistenza sacrificale alla corrosione. Questo approccio è comunemente utilizzato nel settore edile e automobilistico per prolungare la durata di vita dei componenti metallici.
Placcatura in oro
La placcatura in oro è una scelta popolare per l’elettronica e la gioielleria, perché offre una grande conduttività e protezione dalla corrosione. Vengono applicati strati sottili per migliorare l’aspetto e le prestazioni dei componenti.
Rame placcato
La ramatura è comunemente utilizzata come strato di base per varie finiture, grazie alla sua grande conduttività elettrica. Viene spesso utilizzato nei componenti elettrici e nei progetti decorativi.
Come si sceglie un processo o un metodo di finitura dei metalli?
Quando si sceglie una procedura di finitura delle superfici metalliche, è necessario prendere in considerazione numerosi elementi chiave per garantire che il processo soddisfi sia gli standard pratici che quelli estetici. Ecco gli elementi importanti da considerare:
Proprietà del materiale.
È fondamentale conoscere le caratteristiche del metallo da lucidare. Metalli diversi hanno qualità uniche che influenzano la procedura di finitura utilizzata.
- Durezza: Per ottenere una qualità superficiale adeguata, i metalli più duri possono richiedere processi di finitura più severi, come la sabbiatura.
- Resistenza alla corrosione: I metalli con una forte resistenza alla corrosione, come l’acciaio inossidabile e l’alluminio, possono consentire operazioni di finitura meno rigorose rispetto all’acciaio al carbonio, più soggetto alla corrosione.
Qualità di finitura desiderata
L’uso previsto per il prodotto finito determinerà la qualità della finitura superficiale richiesta:
- Estetica: Se l’aspetto è importante, tecniche come l’anodizzazione o la verniciatura a polvere possono migliorare le caratteristiche visive del metallo, creando colori e texture distintivi.
- Requisiti funzionali: Per soddisfare gli esigenti requisiti di qualità, le applicazioni che richiedono un’elevata precisione, come gli strumenti medici o ottici, richiedono una lucidatura superficiale più fine.
Considerazioni ambientali.
È fondamentale considerare l’ambiente in cui verrà utilizzato il prodotto finito.
- Esposizione agli elementi: Se il metallo viene utilizzato all’esterno o in circostanze ostili, la durata e la resistenza all’usura e alla corrosione sono fondamentali. Per questo può essere necessario utilizzare trattamenti protettivi aggiuntivi, come rivestimenti resistenti ai raggi UV e all’umidità.
Velocità di produzione e costi
L’efficienza del processo di finitura può influire notevolmente sui tempi di produzione e sui prezzi.
- Vincoli di budget: La procedura di finitura scelta deve rispettare i vincoli di costo, pur mantenendo i requisiti di qualità. Alcune procedure possono essere più convenienti di altre, a seconda del volume di produzione e della complessità finale richiesta.
- Velocità di produzione: Alcune procedure di finitura sono più veloci di altre. Ad esempio, la vibrofinitura può essere più veloce della lucidatura manuale, il che è utile nella produzione di grandi volumi.
Requisiti specifici dell’applicazione
Le diverse applicazioni possono avere requisiti specifici che influiscono sulla scelta della procedura di finitura.
- Conducibilità elettrica: Finiture come la placcatura o l’anodizzazione possono migliorare le prestazioni di componenti elettricamente conduttivi come i circuiti stampati.
- Proprietà meccaniche: Il processo di finitura può anche avere un impatto sulle qualità meccaniche del metallo, come la forza e la resistenza all’usura, entrambe importanti per i componenti sottoposti a forti sollecitazioni.
La finitura delle superfici metalliche migliora la longevità dei componenti, la resistenza alla corrosione e l’estetica grazie a processi quali la smerigliatura, la lucidatura, il rivestimento e la placcatura. Metalli come l’alluminio, l’acciaio, l’acciaio inox, l’ottone e il rame traggono vantaggio da processi di finitura adeguati perché durano più a lungo, funzionano meglio e hanno un valore di mercato più elevato. Di conseguenza, la scelta della procedura di finitura superficiale appropriata è fondamentale per soddisfare i requisiti di applicazioni specifiche.
