Passivazione: un processo di trattamento delle superfici

Passivazione: un processo di trattamento delle superfici

Ultimo aggiornamento 29/08, tempo di lettura: 5 minuti

Parti dopo un processo di passivazione

Una delle sfide critiche per i metallurgisti è proteggere il materiale dalla corrosione e da qualsiasi altro contaminante dei processi di produzione come la lavorazione, la fabbricazione e la saldatura crea detriti, inclusioni, ossidi metallici e sostanze chimiche, grasso e olio.Con questi, se esposti all'aria e all'acqua, molti metalli sono vulnerabili alla corrosione.Ciò causerà uno stress della parte metallica e potrebbe avere un impatto distruttivo durante la produzione o sull'uso finale del prodotto.Quindi, c'è la necessità di proteggere la parte metallica da queste contaminazioni e corrosione.Uno di questi processi èpassivazione metallica, un processo per fornire uno strato di ossido sottile e uniformeper aggiungere resistenza alla corrosione, prolungare la durata delle parti, rimuovere la contaminazione superficiale, ridurre il rischio di contaminazione delle parti ed estendere gli intervalli di manutenzione del sistema.

Come funziona?

Per proteggere diverse leghe metalliche dalla corrosione, una pratica di finitura chimica industriale è ampiamente utilizzata come processo post-fabbricazione noto come passivazione.In questo processo vengono generalmente utilizzati ossidanti blandi come acido nitrico e citrico.Il ferro libero esogenetico, i solfuri e altre particelle estranee dalla superficie possono essere asportate da questi acidi e creare uno strato o pellicola di ossido che fungerà da scudo protettivo.Ciò diminuisce la probabilità che si verifichi una reazione chimica tra il materiale metallico e l'aria, che protegge la superficie dalla corrosione senza modificarne l'aspetto.La parte critica di questo processo è che l'acido non dovrebbe influenzare il metallo stesso.

Fasi del processo di passivazione

Ci sono principalmente tre passaggi nel processo di passivazione, che creeranno uno strato di ossido completo, sottile e uniforme sulla superficie metallica.

Passaggio 1: pulizia dei componenti

La pulizia della parte metallica, ovvero la rimozione di eventuali oli superficiali, prodotti chimici o detriti rimasti dalla lavorazione, è l'inizio del processo di passivazione.La pulizia del componente svolge un ruolo fondamentale in questo processo, senza questo passaggio, i corpi estranei sulla superficie del metallo limiteranno l'efficacia della passivazione.

Fase 2: Immersione in bagno acido

Per rimuovere eventuali particelle di ferro libere dalla superficie, dopo la fase di pulitura segue l'immersione del componente in un bagno acido.Esistono tre approcci comuni utilizzati in questa fase del processo

Passaggio 3:Bagno di acido nitrico

L'approccio tradizionale alla passivazione è l'acido nitrico, che ridistribuisce la struttura molecolare della superficie del metallo nel modo più efficace.Tuttavia, a causa della sua classificazione come materiale pericoloso, l'acido nitrico presenta alcuni inconvenienti.Emette gas tossici che sono pericolosi per l'ambiente e potrebbero richiedere un tempo di lavorazione più lungo con una manipolazione speciale.

Passaggio 4:Acido nitrico con bagno di bicromato di sodio

L'incorporazione del bicromato di sodio nell'acido nitrico intensifica il processo di passivazione con alcune leghe specifiche.Questo approccio è un'opzione meno comune, poiché il bicromato di sodio amplifica i rischi del bagno con acido nitrico.

Bagno all'acido citrico

Il bagno di acido citrico è l'alternativa più sicura all'acido nitrico per il processo di passivazione.Non emette gas tossici, non richiede particolari manipolazioni ed è anche un approccio ecosostenibile.I composti della passivazione dell'acido citrico, hanno rischiato la crescita organica e le muffe, per le quali ha faticato a farsi accettare.Negli ultimi anni, le innovazioni hanno eliminato questi problemi, rendendolo un approccio conveniente.

Per ripristinare la resistenza alla corrosione del metallo allo stato di materia prima, indipendentemente dall'approccio applicato, questo processo di bagno produce una reazione chimica sulla superficie del componente.Ciò aggiungerà uno strato sottile e uniforme di un film di ossido con una presenza di molecole di ferro minima o assente.

Metodologie di passivazione

1.  Immersione in vasca:Il componente sarà immerso in un serbatoio che contiene la soluzione chimica ed è vantaggioso trattare tutte le superfici di fabbricazione contemporaneamente per uniformità di finitura e resistenza alla corrosione ottimale.

2. Circolazione:È precisamente consigliato per tubazioni che trasporteranno liquidi corrosivi, in cui la soluzione chimica viene fatta circolare attraverso un sistema di tubazioni.

3. Applicazione a spruzzo:La soluzione chimica viene spruzzata sulla superficie del componente.Il corretto smaltimento dell'acido e le procedure di sicurezza sono essenziali per questo tipo di metodologia e presenta vantaggi per il trattamento in loco.

4. Applicazione del gel:Spazzolando paste o gel sulla superficie del componente, è possibile eseguire il trattamento manuale.È vantaggioso per il trattamento a punti di saldature e altre aree complesse che richiedono dettagli manuali.

Quali materiali possono essere passivati?

·       Anodizzazionedi Alluminio e Titanio.

·       Materiali ferrosi come l'acciaio.

·       Acciaio inossidabile, che può avere una superficie di ossido di cromo.

·       Nichel, alcune applicazioni hanno fluoruro di nichel.

·       Silicone, biossido di silicone utilizzato nell'industria dei semiconduttori.

Applicazioni del processo di passivazione

Per una maggiore durata e longevità, una serie di industrie capitalizza su componenti che i produttori hanno terminato la produzione con processo di passivazione.

Medico:Nel settore sanitario, per ridurre la contaminazione incrociata dannosa sulle apparecchiature mediche, i professionisti utilizzano il processo di passivazione.Lo strato di ossido sulle superfici passive protegge dai contaminanti microscopici, portando a una superficie pulita e liscia che è più facile da sterilizzare.

Cibo e bevande:I requisiti sanitari sono fattori essenziali per molte industrie. Per ridurre il rischio di corrosione e ruggine che compromette le apparecchiature o i prodotti finali manipolati, la passivazione dei componenti è fondamentale.

Industria aerospaziale:I componenti che possono richiedere la passivazione sono parti in acciaio inossidabile, attuatori, attuatori idraulici, componenti del carrello di atterraggio, barre di controllo, componenti di scarico nei motori a reazione e dispositivi di fissaggio della cabina di pilotaggio.

Equipaggiamento pesante:Cuscinetti a sfera e dispositivi di fissaggio

Militare:Armi da fuoco ed equipaggiamento militare

Settore Energia:Distribuzione e trasmissione dell'energia

Pro e contro del processo di passivazione

Professionisti

·       Rimozione di residui contaminanti dopo la lavorazione

·       Aumenta la resistenza alla corrosione

·       Riduzione del rischio di contaminazione durante il processo di produzione

·       Prestazioni migliorate dei componenti

·       Finitura/aspetto uniforme e liscio

·       Superficie lucida

·       Superficie facile da pulire

Contro

·       La passivazione non è efficace per rimuovere i contaminanti dalle parti saldate.

·       A seconda della lega metallica specificata, la temperatura e il tipo di bagno chimico devono essere mantenuti.Ciò aumenterà il costo e la complessità del processo.

·       Il bagno acido può danneggiare alcune leghe metalliche, che hanno un basso contenuto di cromo e nichel.Quindi, non possono essere passivati.

Domande frequenti sulla passivazione

1.  La passivazione è la stessa cosa del decapaggio?

No, il processo di decapaggio rimuove tutti i detriti, il flusso e altri contaminanti dalla superficie delle parti saldate e le prepara per la passivazione.Il decapaggio non può proteggere l'acciaio dalla corrosione, pulisce solo la superficie per la passivazione.

2.  La passivazione rende l'acciaio inossidabile resistente alla corrosione?

No, non esiste una protezione anticorrosione al 100%.Tuttavia, le parti in acciaio inossidabile hanno una durata eccezionalmente lunga grazie al processo di passivazione.

3.  La passivazione dell'acciaio inossidabile è facoltativa?

No, la passivazione è un processo essenziale per i componenti in acciaio inossidabile.Il componente sarà suscettibile all'attacco della corrosione in un periodo molto breve senza processo di passivazione.