Decapaggio elettrochimico

Decapaggio elettrochimico

Decapaggio elettrochimico di un giunto saldato

Il decapaggio elettrochimico ha lo scopo di rimuovere ossidi e impurità superficiali che si producono durante il processo di lavorazione del pezzo meccanico. Il processo viene realizzato con l’utilizzo di soluzioni chimiche, tipicamente acide, e il passaggio di corrente elettrica. Il pezzo può essere immerso nella soluzione chimica attraverso opportuni bagni elettrochimici oppure si può localizzare la soluzione chimica direttamente nell’area interessata tramite opportuni tamponi imbevuti della soluzione chimica.

Decapaggio elettrochimico

Decapaggio a tampone

Decapaggio elettrochimico

Decapaggio a immersione

Il decapaggio a tampone, adottato nella linea Clinox, rispetto a quello a immersione ha il vantaggio di:

  • Localizzarsi solo su specifiche aree (saldature, punti di corrosione, impurità localizzate, ecc…);
  • Non altera tutta la superficie del pezzo se questa possiede particolari finiture superficiali (satinature, superfici a specchio, disegni, ecc…);
  • Evita i costi per la realizzazione dell’impianto (attrezzature, vasca, impianti elettrici, sistemi di sicurezza, ecc…);
  • Evita numerose fasi di decapaggio a immersione (pre-decapaggio, risciacquo, decapaggio, doppio risciacquo, passivazione, risciacquo).

Il decapaggio a immersione ha invece il vantaggio di:

  • Creare delle superfici uniformi e omogenee su tutto il pezzo;
  • Coinvolge tutta la struttura del pezzo, pulendo zone complesse dove il tampone non riesce ad arrivare.

Il decapaggio elettrochimico è molto utilizzato perché è un processo più veloce di quello chimico e offre una qualità di pulizia molto alta. Nel caso delle saldature su acciaio inox, il decapaggio elettrochimico è utilizzato non solo per un fattore estetico ma anche per aumentare la resistenza alla corrosione dell’acciaio stesso. In seguito a un processo di saldatura, si generano carburi di cromo e contaminazioni che impoveriscono le proprietà anti-corrosive dell’acciaio perché si creano le condizioni favorevoli per l’instaurazione di un processo di corrosione che porterà nel tempo a cedimenti disastrosi. Il decapaggio è molto utilizzato per eliminare eventuali residui di polvere di ferro che si possono depositare sull’acciaio in seguito a lavorazioni meccaniche, come la foratura, tornitura e la saldatura, realizzate nello stesso ambiente nel quale si trova il pezzo meccanico. La polvere di ferro determina dei punti favorevoli per la corrosione generalizzata o localizzata.

Decapaggio elettrochimico

Rottura del giunto saldato

Decapaggio elettrochimico

Corrosione generalizzata

Il decapaggio elettrochimico è apprezzato da molte persone perché:

  • Rispetto al decapaggio chimico non lascia aloni e ombreggiature;
  • Non utilizza soluzioni chimiche troppo aggressive a base di acido nitrico e cloridrico;
  • Rispetto alla pulizia meccanica non genera contaminazioni causate da particelle abrasive che si incastrano sulla superficie dell’acciaio.
Decapaggio elettrochimico

Differenti metodi di pulizia

La componente elettrica del processo è molto importante perché permette di ottimizzare e aumentare la velocità del processo. Infatti, in presenza della corrente elettrica il pezzo può fungere da catodo o anodo. Se il pezzo subisce una polarizzazione catodica, sulla superficie del manufatto si crea idrogeno molecolare a causa dell’elevato tenore di ioni di idrogeno. Quest’ultimi sono causati dall’acidità della soluzione chimica.
La polarizzazione catodica:

  • Produce un effetto “meccanico” di distacco e rottura della scaglia da parte del gas (idrogeno);
  • Agisce come inibitore nei confronti della solubilizzazione del metallo. Questo metodo è detto Protezione catodica.
Decapaggio elettrochimico

Fasi di rimozione della scaglia per via catodica

Se invece il pezzo subisce una polarizzazione anodica ha luogo:

  • La reazione di dissoluzione del metallo: il metallo passa in soluzione sotto forma di ioni;
  • La produzione di ossigeno. Il processo è favorito quando il metallo è difficile da ossidare (per esempio l’oro) oppure è poco solubile (piombo in acido solforico).

La superficie in seguito a questo tipo di polarizzazione diventa molto reattiva e tende a ossidarsi nuovamente nel caso in cui l’oggetto è composto da acciaio al carbonio o ferro quando è esposto all’aria. Il decapaggio in questo caso è fortemente accelerato e bisogna interrompere il processo nel momento in cui la scaglia è stata rimossa in modo tale da non rimuovere materiale metallico inutilmente. Questa modalità è adottata nelle nostra Clinox line per ottenere una saldatura lucida e pulita o per elettrolucidare pezzi metallici attraverso un sistema a immersione.

Decapaggio elettrochimico

Lucidatura del cordone saldato

Decapaggio elettrochimico

Processo di lucidatura in corso con Clinox Rec

La più diffusa modalità di corrente, utilizzata nelle macchine Clinox, consiste in una polarizzazione alternata del pezzo da pulire. In questo caso il pezzo è polarizzato sia catodico che anodico alternativamente. In questo modo si combinano gli effetti dei due processi:

  • Sviluppo gassoso di idrogeno (catodo)
  • Solubilizzazione della scaglia (anodo)

Ne consegue una riduzione sostanziale del tempo di decapaggio e contribuiscono sia al distacco della scaglia sia alla protezione del metallo al di sotto di essa.
Molto importante è la tecnologia di trasmissione della corrente: Transformer o Inverter.

Decapaggio elettrochimico

Transformer VS Inverter Technology

Come potete vedere in figura, la tecnologia Inverter, rispetto alla tecnologia Transformer ha numerosi vantaggi:

  • Il dispositivo è più leggero;
  • Corregge continuamente la corrente durante il processo di decapaggio (Power Factor Correction). In questo modo la macchina Clinox controlla la corrente per evitare scintille e corto-circuiti che potrebbero danneggiare la superficie dell’acciaio e creare dei pits microscopici;
  • Costi per l’erogazione della corrente più bassi: l’efficienza è raddoppiata.

Il processo di decapaggio elettrolitico termina con la fase di neutralizzazione. La superficie dopo il decapaggio, è ricoperta da un velo di acido che, se non è neutralizzato, potrebbe compromettere l’intero processo di pulizia e danneggiare in maniera irreparabile il pezzo.

Decapaggio elettrochimico

Pezzo decapato ma non neutralizzato

Decapaggio elettrochimico

Acido non neutralizzato: alonature

Questo fase consiste nel trattare la superficie con una soluzione che ristabilisca i valori di pH, portandoli alla neutralità. La soluzione chimica in questione è detta basica; questa reagisce con la soluzione acida utilizzata nel decapaggio elettrochimico, realizzando una reazione acido – base che ristabilisce i valori di pH tra 6-7.

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