Che cos’è la cromatura?
La cromatura, nota anche come cromatura, è un processo di elettrodeposizione del cromo in cui uno strato di cromo viene depositato su una base di metallo o di lega.
Oltre a migliorare l’estetica dei componenti lavorati con una superficie lucida e a specchio, questa tecnica ne aumenta notevolmente la durata.
La cromatura migliora la durezza e la durata della superficie. Inoltre, riduce la corrosione ed è facile da pulire. Tutti i vantaggi sopra descritti ne consentono l’utilizzo in diversi settori per scopi estetici e meccanici.
Materiali tipici per la cromatura
Cromo esavalente
Il cromo esavalente, uno dei comuni materiali di cromatura, deriva principalmente dall’acido cromico (CrO3). Quando viene disciolto in acqua, l’acido cromico (CrO3) forma H2CrO4 dopo l’aggiunta di acido solforico (H2SO4).
È ampiamente utilizzato per la cromatura decorativa e dura grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione, all’usura e all’elevata durezza.
Tuttavia, la sostanza è tossica e comporta rischi per l’ambiente e la salute delle persone che vivono nell’area. Pertanto, i rifiuti pericolosi dei bagni di cromo esavalente devono essere trattati prima dello smaltimento.
Cromo trivalente
La cromatura trivalente viene prodotta principalmente con solfato di cromo o cloruro di cromo.
Considerato una soluzione di chimica verde al cromo esavalente, il cromo trivalente viene impiegato nella cromatura decorativa e per alcuni scopi industriali.
È meno tossico e più ecologico rispetto al cromo esavalente. Tuttavia, come qualsiasi altra sostanza chimica, anche l’uso e lo smaltimento di qualsiasi rifiuto contenente cromo trivalente sono regolamentati.
Le fasi della cromatura
La cromatura è una tecnica che consiste nell’applicare uno strato di cromo a parti metalliche o plastiche per conferirgli un aspetto migliore e una maggiore durata. Il processo di cromatura consiste in diverse fasi per garantire un rivestimento liscio e duraturo.
1. Preparazione della superficie
Il primo processo da eseguire è la preparazione della superficie per garantire il corretto incollaggio dello strato di cromo. Questo comporta:
- Pulizia e sgrassatura: Utilizzando diversi processi di pulizia come la pulizia in emulsione, la pulizia alcalina, la pulizia con solvente per pulire la superficie da tutti i tipi di depositi come sporco, grasso, ecc.
- Lucidatura: Levigare o smerigliare la superficie il più finemente possibile e ridurre la profondità della rugosità a Rz 2-3 μm per assicurarsi che lo strato di cromo aderisca bene e fornisca una protezione sufficiente.
2. Incisione
Nel caso di metalli non metallici come la plastica, la superficie deve essere incisa in modo da fornire una superficie ruvida su cui far aderire gli strati successivi del rivestimento. In questo processo, le parti vengono immerse in un fluido di mordenzatura che può essere acido cloridrico, fluoridrico o solforico.
3. Neutralizzazione
Dopo l’incisione, i pezzi vengono lavati e neutralizzati per eliminare gli acidi residui per i processi successivi. Di solito ciò avviene con l’aiuto di una soluzione neutralizzante.
4. Catalizzare e accelerare
Tuttavia, per i substrati in plastica, è necessario un processo di catalizzazione e accelerazione per migliorare la superficie per il processo di placcatura elettrolitica. Ciò comporta l’immersione dei pezzi in un liquido contenente un catalizzatore, come il cloruro di palladio.
5. Placcatura senza elettrodi
Prima di iniziare la cromatura vera e propria, c’è sempre una prima fase di elettrodeposizione di nichel o rame. Questo strato viene utilizzato come base per il successivo processo di galvanizzazione.
6. Galvanotecnica
Il cuore del processo di cromatura prevede:
- Immersione in bagno elettrolitico: Il pezzo viene posto nel bagno elettrolitico con ioni di cromo disciolti.
- Applicazione della corrente elettrica: Una corrente elettrica viene fatta passare attraverso il bagno e ciò fa sì che gli ioni di cromo si depositino sulla superficie dei pezzi, creando uno strato di cromo solido.
- Controllo della temperatura: Di solito viene effettuata a temperature comprese tra 50-60°C in modo da consentire una buona deposizione dell’antigene.
7. Risciacquo e lucidatura
Dopo il deposito dello strato di cromo:
- Risciacquo: Le parti vengono poi lavate in modo da eliminare le sostanze chimiche eventualmente ancora presenti nel bagno di placcatura.
- Lucidatura: La superficie placcata viene levigata per levigarla e conferirle la lucentezza richiesta. Questa operazione è tipica della cromatura decorativa.
8. Ispezione e controllo qualità
Infine, i pezzi vengono esaminati per verificare se la cromatura è uniforme e se ci sono difetti. In questa fase vengono eseguite tutte le ulteriori rifiniture necessarie e la successiva lucidatura.
Tipi di cromatura
Cromatura dura
La cromatura dura viene anche chiamata cromo industriale o cromo ingegnerizzato. Lo spessore standard del cromo duro è compreso tra 0,02 mm e 0,04 mm. Viene applicato principalmente per le caratteristiche prestazionali che offre nella maggior parte delle applicazioni.
Questo tipo di placcatura è caratterizzato da elevata durezza, resistenza all’usura e basso coefficiente di attrito. In questo processo, viene utilizzato soprattutto su parti di macchine, cilindri idraulici e parti di automobili per aumentarne la durata e l’efficienza.
Esiste una variante del cromo duro, chiamata cromo sottile e denso, che offre una maggiore durata con un attrito inferiore e una maggiore resistenza alla corrosione, ideale per le applicazioni di precisione.
Caratteristiche:
- Durezza elevata (da 750 a 1000 Hv).
- Eccellente resistenza all’usura
- Basso coefficiente di attrito
- Buona resistenza alla corrosione
- Di solito è superiore a 20 micrometri.
Applicazioni:
- Cilindri idraulici
- Steli del pistone
- Macchinari industriali
- Parti di ricambio per autoveicoli
Cromatura decorativa
Un altro tipo di cromatura è la cromatura decorativa o comunemente chiamata cromatura lucida o cromatura a vista. Viene utilizzata principalmente per scopi ornamentali. Conferisce una superficie liscia e un aspetto metallico che fa sì che le parti cromate abbiano una superficie a specchio.
Questo tipo di cromatura decorativa ha uno spessore standard compreso tra 0,002 mm e 0,02 mm. È più sottile del cromo duro e viene normalmente applicato insieme ad altri strati, come il nichel, per migliorare l’adesione e la protezione dalla corrosione.
Caratteristiche:
- Finitura lucida e a specchio
- Strato sottile (spessore inferiore a un micrometro)
- Quest’ultimo viene solitamente utilizzato insieme agli strati di nichel
- Moderata resistenza alla corrosione
Applicazioni:
- Rivestimenti e accessori per autoveicoli
- Apparecchiature per la casa
- Mobili
- Elettronica di consumo
La differenza tra cromo duro e cromatura decorativa
Sebbene i processi di cromatura dura e di cromatura decorativa utilizzino entrambi il cromo, i due processi si differenziano per le loro funzioni e proprietà.
Cromatura dura
La cromatura industriale o cromatura dura è utilizzata più per le caratteristiche prestazionali del pezzo che per l’aspetto estetico. Il suo scopo è quello di migliorare la durata dei componenti della macchina e la loro efficienza.
Alcuni degli utilizzi comprendono steli di cilindri idraulici, fasce elastiche, stampi, matrici e altre parti meccaniche che devono subire un’elevata usura e un basso attrito.
Caratteristiche:
- Spessore: La cromatura dura è molto più spessa di quella decorativa e normalmente è compresa tra 0,0002 e 0,020 pollici. Questo spessore è utile per migliorare la resistenza all’usura e la durata del materiale.
- Durezza: E’ estremamente duro, compreso tra 65 e 69 HRC, il che lo rende adatto all’uso in ambienti industriali difficili.
- Finitura superficiale: Sebbene sia metallico e lucido, il cromo duro non ha un effetto livellante; anzi, tende a esasperare le imperfezioni e le rugosità della superficie. Per questo motivo, non viene utilizzato per funzioni estetiche.
Cromatura decorativa
La cromatura decorativa è utilizzata principalmente per abbellire i componenti, poiché possiede una superficie lucida. La superficie è liscia, riflettente e lucida e conferisce un bell’aspetto alla struttura.
Questo tipo di placcatura viene normalmente applicata su guarnizioni per auto, utensili domestici, ferramenta, strumenti musicali e altri prodotti di consumo.
Caratteristiche:
- Spessore: La cromatura decorativa è più sottile della cromatura dura, che può essere sottile come un milionesimo di pollice. Questo strato sottile è sufficiente a conferire una superficie lucida e riflettente senza aumentare lo spessore del materiale.
- Layering: Il processo prevede normalmente l’elettrodeposizione di uno strato di nichel sull’articolo prima della placcatura con uno strato di cromo. Lo strato di nichel conferisce un aspetto liscio, lucido e antiruggine, mentre il più piccolo strato di cromo conferisce una leggera sfumatura di blu e una maggiore protezione contro l’abrasione e la ruggine.
- Facilità di pulizia: Il cromo utilizzato nei prodotti decorativi è liscio e facile da pulire, quindi ideale per l’uso domestico.
| Tabella di confronto | ||
| Caratteristica | Cromatura dura | Cromatura decorativa |
| Uso primario | Applicazioni industriali | Miglioramento estetico |
| Spessore | Da 0,0002 a 0,020 pollici | Milionesimi di pollice |
| Durezza | Da 65 a 69 HRC | Non specificato |
| Finitura superficiale | Enfatizza i difetti superficiali | Liscio e riflettente |
| Stratificazione | Singolo strato di cromo | Strato di nichel seguito da un sottile strato di cromo |
| Applicazioni | Canne idrauliche, fasce elastiche, stampi | Rivestimenti per autoveicoli, articoli per la casa |
| Facilità di pulizia | Non specificato | Facile da pulire |
Come rimuovere la cromatura?
Ci sono 3 modi per farvi sapere come togliere il cromo
Apparecchiature specialistiche
In primo luogo, l’uso di attrezzature specializzate rimane il metodo più costoso ma efficace. Scegliere questo approccio significa assumere una persona esperta e specializzata nella sverniciatura della cromatura.
Soffiatore abrasivo
Il processo di sabbiatura abrasiva prevede l’utilizzo di aria ad alta pressione per spingere materiali abrasivi come sabbia, perle di vetro o graniglia di acciaio su una superficie. Questa tecnica viene applicata per rimuovere le cromature o altri tipi di finiture sulle parti dell’auto, lasciando intatta la base metallica. Nonostante ciò, questa tecnica presenta alcuni pericoli, come l’inalazione di polvere, il rischio di lesioni agli occhi e di eruzioni cutanee.
Pulitore ad ultrasuoni
Un altro metodo basato su apparecchiature è l’uso di un pulitore a ultrasuoni, utilizzato soprattutto per lavare prodotti delicati come parti elettroniche o gioielli. Utilizza onde sonore ad alta frequenza per pulire la superficie rimuovendo lo sporco e altre macchie.
Per il cromo, fa vibrare vigorosamente le particelle di cromo e le fa staccare dal metallo. Questo metodo è facile e non invasivo. Date le dimensioni del pulitore, è meglio utilizzarlo su oggetti di piccole dimensioni.
Uso di sostanze chimiche
I prodotti chimici sono più economici dei metodi meccanici di rimozione del cromo, ma comportano seri rischi per la salute. Per questo motivo è necessario un equipaggiamento protettivo quando li si utilizza.
Acido cloridrico
Questa sostanza corrosiva viene utilizzata anche per rimuovere la ruggine e viene comunemente chiamata acido muriatico. Per rimuovere il cromo, è sufficiente un fluido con una concentrazione del 30-40%. Le parti cromate devono essere immerse nel fluido in una pentola di metallo resistente finché il cromo non si stacca. Questo fluido viene mescolato con acido cloridrico e acqua nel rapporto di 1/3 di acido e acqua.
Idrossido di sodio
Chiamato anche liscivia o soda caustica, l’idrossido di sodio è potente per la rimozione del cromo ma rilascia idrogeno gassoso altamente esplosivo se reagisce con l’alluminio.
- Mescolare da 8 a 12 once fluide di soda con un litro d’acqua in un contenitore neutro.
- Immergere l’articolo fino a quando il cromo non è scomparso.
- Sciacquare e asciugare.
Galvanotecnica inversa
Il processo di galvanotecnica inversa viene effettuato con acidi solforici e cromici, che sono pericolosi a causa delle lesioni e dei gas tossici. Questo processo deve essere eseguito solo da chi ha le conoscenze adeguate per trattare con l’elettricità e le sostanze chimiche, e si effettua facendo passare i pezzi attraverso una corrente elettrica per separare il cromo.
Prodotti casalinghi di uso quotidiano per la cromatura fai da te
- Carbonato di sodio: Un abrasivo delicato, il bicarbonato di sodio può essere usato per fare una pasta che può essere utilizzata per rimuovere sottili strati di cromo.
- Liscivia: Potrebbe essere possibile rimuovere i rivestimenti più sottili immergendo l’oggetto cromato in una soluzione di candeggina per un giorno; smaltire sempre correttamente la candeggina.
Conclusione
L’elettrodeposizione del cromo su altri metalli è nota come cromatura e presenta i seguenti vantaggi.
Questo strato cromato non solo migliora l’aspetto estetico, ma aumenta anche la durezza della superficie, la rende più facile da pulire e la protegge dalla corrosione. È ideale per applicazioni commerciali e industriali.
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FAQ
Quali sono i materiali che possono essere cromati?
La cromatura è una delle tecnologie più diffuse che prevede il deposito di cromo su diversi substrati per migliorarne la protezione dalla corrosione, la durezza della superficie e l’aspetto. Alcuni dei materiali più utilizzati per la cromatura sono l’acciaio, l’acciaio inox, l’alluminio, il rame e le sue leghe, l’ottone, il bronzo e alcune materie plastiche, anche se per queste ultime è necessario depositare prima uno strato conduttivo.
