Month: marzo 2022

Fosfatazione metalli: a cosa serve, come avviene e tipologie di trattamento

Posted on by Meccanica TMG

Le lavorazioni di metalli e leghe sono molte e per questo diventa difficile realizzare un lavoro di precisione senza esperienza e competenza. Per esempio, cosa si intende per fosfatazione? Scopriamo cos’è e a cosa serve!

La tornitura meccanica di precisione di nuova generazione si avvale di competenze tecniche, macchine Cnc all’avanguardia e processi chimici ad hoc per produrre componenti meccanici di qualità. Senza alcuni trattamenti, infatti, sarebbe possibile realizzare alcuni elementi metallici anche di uso comune, come per esempio la carrozzeria delle auto.

Tra le attività più importanti c’è per l’appunto la fosfatazione, vale a dire un processo chimico che punta a proteggere i metalli ferrosi, come per esempio le ghise e gli acciai legati.

Cos’è la fosfatazione?

La fosfatazione è un trattamento chimico in grado di creare dei cristalli fosfatici e farli posare sulla superficie di un metallo in modo sovrapposto. A cosa serve la fosfatazione? L’obiettivo del processo è cambiare le caratteristiche della superficie di un metallo, migliorandone il livello di resistenza alla corrosione e all’usura, riducendone il fattore “attrito” e facilitandone la verniciatura. Per questo motivo la fosfatazione viene usata solitamente per il ferro e tutte le leghe ferrose, primo tra tutti l’acciaio.

Come avviene la fosfatazione

La fosfatazione di acciaio o ferro avviene ricoprendo la superficie del metallo con soluzioni a base di fosfato (es. fosfati di nichel, fosfati di zinco, manganese e simili) in appositi impianti a immersione o a spruzzo. Una volta ricoperta la superficie, si forma uno film protettivo omogeneo e coeso caratterizzato da piccoli cristalli. Da quel momento in poi cambiano le caratteristiche della superficie.

Che spessore fa la fosfatazione? Il rivestimento protettivo costituito da cristalli di fosfato ha uno spessore che va da 3 a 10 micron, ma è sufficiente a dare vita a un cambiamento importante. Questo processo crea uno strato protettivo meno resistente rispetto alla zincatura, ma realizza una superficie di fissaggio perfetta per la verniciatura e un risultato resistente.

Tipi di fosfatazione metalli

La tecnica di fosfatazione dei metalli resta la stessa, ma la soluzione utilizzata nel procedimento può portare verso la fosfatazione allo zinco e la fosfatazione al manganese.

Il primo tipo viene utilizzato per favorire il livello di adesione della verniciatura ed evitare la corrosione legata all’azione degli agenti atmosferici. Inoltre serve per migliorare l’aspetto della superficie. Il secondo tipo, invece, punta a proteggere i dettagli dal grip tra due superfici e dall’usura, evitando i problemi nello scorrimento. Un esempio? Gli ingranaggi di un macchinario.

Come fare a sapere se il tipo di fosfatazione realizzata è quello giusto per l’uso di destinazione? Si dovrebbe procedere con l’analisi superficiale (nebbia salina) del metallo, ma in realtà è sufficiente rivolgendosi a realtà specializzate con un’altissima personalizzazione.

Acciaio inox 304: cosa vuol dire, differenza con AISI 430 e 316 e destinazione d’uso

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Nel campo delle lavorazioni meccaniche di precisone non si può parlare genericamente di “acciaio inossidabile”. A dimostrarlo è l’acciaio inox AISI 304. Scopriamo cos’è e a cosa serve! 

L’espressione “acciaio inossidabile” abbraccia molte attività umane ma, quando si tratta di componentistica meccanica di precisione, occorre fare dei distingui. Più che di “acciaio inossidabile” infatti si dovrebbe parlare di “acciai inossidabili” con caratteristiche e destinazioni d’uso differenti. 

Che materiale è AISI 304? 

L’AISI 304 è un acciaio inox austenitico amagnetico quando viene sottoposto alla ricottura e lievemente magnetico se viene lavorato a freddo. Non è un acciaio inossidabile che si può indurito, ma può essere temprato mediante il processo di deformazione a freddo. 

Cosa vuol dire AISI 304? Questo acciaio è caratterizzato da un contenuto di cromo compreso tra il 18 e il 20% e una quantità di nichel compresa tra l’8 e l’11%. Ha una densità pari a circa 7,9 kg/dm3. 

Da un lato l’acciaio AISI 304 non teme la ruggine ed è resistente all’ossidazione e alla corrosione grazie alla presenza del cromo mentre dall’altro lato la quantità di nichel ne favorisce la lavorabilità (es. piegatura, saldatura e lavori meccanici). Questo tipo di acciaio inossidabile del gruppo degli austenici vanta una bassissima quantità di carbonio e tollera un range che arriva fino allo 0,080%. Per quanto riguarda la conducibilità termica dell’acciaio inox AISI 304, invece, bisogna tenere a mente un valore pari a 20°: 15W/(m×K). 

Acciaio AISI 304 VS altri acciai inossidabili 

L’American Iron and Steel Institute identifica diversi tipi di acciaio, definiti erroneamente tutti con la sigla AISI. Ad ogni modo si tratta di una famiglia di acciai con almeno l’11% di cromo (proprio come l’AISI 304). L’acciaio AISI 304 non è l’unico acciaio inossidabile resiste alla corrosione che viene utilizzato nei vari campi di applicazione: ci sono anche l’acciaio inox AISI 430 e l’acciaio inox AISI 316. 

Il confronto AISI 430 VS 304 descrive il primo come un acciaio di tipo ferritico indicato per la realizzazione di camere di combustione e forni grazie alla sua notevole stabilità termica e alla sua elevata temperatura di fusione. Per quanto riguarda l’acciaio inox AISI 316, invece, si tratta lega austentica con molibdeno, cromo e nichel in cui la presenza del primo aumenta la resistenza dell’acciaio alla corrosione (sia elettrolitica che intergranulare). Per questo viene usato nel settore chimico e in campo alimentare. 

Come capire acciaio inox AISI 304 e 316? A fare la differenza tra i due acciai è la presenza di molibdeno: l’AISI 304 non contiene molibdeno mentre l’AISI 316 sì. Per capire se si tratta acciaio inox 304 o 316 è possibile acquistare un reagente apposito da versare su una parte levigata: l’eventuale cambio di colore indica la presenza di molibdeno. Altrimenti si tratta di AISI 304. 

Qual è il miglior acciaio inox? La risposta dipende dal campo di applicazione, ma solitamente si parla di acciaio inox austenitico. 

Campi di applicazione dell’AISI 304 

L’acciaio inox AISI 304, grazie alla sua scheda tecnica eccezionale, può essere considerato uno degli acciai inossidabili più diffusi. La descrizione dell’acciaio  inox AISI 304 ci riporta all’acciaio per alimenti 18-10 usato per produrre pentole e posate. Ma non solo. L’AISI 304 viene utilizzato anche nell’industria petrolifera, tessile, chimica e farmaceutica, ma anche per costruire gli elementi decorativi dell’auto, le decorazioni architettoniche e i complementi d’arredo. È facile trovare l’acciaio AISI 304 in serramenti, serbatoi, autoclavi a carattere industriale, dispositivi di controllo dell’inquinamento e altro ancora. 

Qualsiasi sia il campo di applicazione scelto, complice la stabilità chimica, l’acciaio inox AISI 304 si rivela quasi eterno. 

Ricottura trattamento termico metalli: a cosa serve

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I trattamenti termici dei metalli cambiano le caratteristiche fisiche e meccaniche di un metallo in modo da renderlo perfetto per un certo tipo di uso. La produzione di componenti meccanici di alta precisione destinati a qualsiasi settore industriale deve poter contare su trattamenti termici, macchinari di ultima generazione e personale specializzato. 

L’unione di questi tre elementi favorisce l’interpretazione o la progettazione del disegno tecnico, la lavorazione del prodotto e la valutazione della qualità del pezzo realizzato. Tra i servizi complementari spesso non considerati dai clienti c’è senza dubbio la ricottura, vale a dire un trattamento termico che riduce la durezza e aumenta la duttilità di un metallo. 

Ricottura: cos’è e a cosa serve 

Cosa si intende per trattamento termico di ricottura? Si porta un materiale a una temperatura elevata, si mantiene la temperatura per un intervallo di tempo variabile e si procede con il raffreddamento lento. 

Il trattamento elimina qualsiasi tensione meccanica interna, uniforma la composizione del materiale e raggiunge una buona duttilità. Insomma il metallo si addolcisce. 

Solitamente si parla di ricottura nell’ambito dell’acciaio, ma il trattamento può essere effettuato su varie leghe di alluminio, ghisa, bronzo e ottone. 

Tipologie di ricottura 

La ricottura dei metalli deve variare in base alla struttura e al livello di durezza desiderato in modo da prepararli alla lavorazione successiva effettuata a una temperatura inferiore rispetto al punto di fusione. 

La trasformazione della componente cristallina dei materiali può conseguire risultati diversi a seconda del range di temperatura e alla durata dell’intero processo. Ecco quelli più usati: 

  • Ricottura di normalizzazione – Il trattamento viene usato per rendere omogenea la struttura dei pezzi con difetti derivati dal surriscaldamento. Purtroppo richiede un calcolo del tempo di ricottura tarato sulle dimensioni del pezzo e un raffreddamento a temperatura ambiente. 
  • Ricottura completa o profonda – Questo tipo di ricottura mira a smorzare la diversità della composizione del materiale.  Tuttavia spesso viene messa da parte a favore di quella isotermica. 
  • Ricottura isotermica – Si parla di una ricottura completa in cui cambia la fase del raffreddamento e viene velocizza la lavorazione. 
  • Ricristallizzazione – La ricottura di ricristallizzazione usa una temperatura bassa ma sufficiente a eliminare gli esiti della deformazione plastica compiuta a freddo. Inoltre si avvale di una fase di raffreddamento lenta. Lo scopo? Favorire la duttilità a fronte di una durezza minore. 
  • Ricottura subcritica – Questa ricottura, detta anche di lavorabilità, viene usata per le leghe di acciaio da costruzione in quanto materiali sottoposti a uno stress termico elevato. 

A grandi linee la ricottura è un trattamento termico realizzato con la stessa tecnica, ma ogni tipologia conquista una temperatura, un tempo di mantenimento e una modalità di raffreddamento differenti. 

In ogni caso l’obiettivo resta “addolcire” la struttura delle leghe metalliche ed eliminare quei difetti che possono rappresentare degli ostacoli nella produzione di componenti meccanici di alta precisione.