Elettrolucidatura dell’acciaio inossidabile con Clinox

Elettrolucidatura con Clinox

Cloud Gate costruito in acciaio inox lucido

La lucidatura elettrolitica è il processo per il quale si può lucidare  una superficie metallica attraverso l’utilizzo della corrente elettrica e di una soluzione chimica, mediante l’utilizzo di un contenitore dotato di elettrodi. Questo processo permette di ottenere una superficie a specchio tramite una rimozione selettiva della superficie dell’acciaio.

Questa rimozione selettiva è generata da un controllo della corrente elettrica e da speciali soluzioni elettrolitiche. Il controllo dei parametri elettrici è dato dall’utilizzo della tecnologia INVERTER presente all’interno dei nostri prodotti Clinox, mentre la soluzione elettrolitica, denominata E-polishing Bomar, è utilizzata all’interno della nostra E-polishing Box realizzata in materiale plastico resistente agli acidi ed elettrodi in fibra di carbonio per assicurare le migliori prestazioni in tutta sicurezza.

Elettrolucidatura con Clinox

Elettrolucidatura Clinox

Grazie a questa combinazione di prodotti si possono ottenere i seguenti risultati:

Elettrolucidatura con Clinox

Componente per macchina del caffè

Elettrolucidatura con Clinox

Componente per macchina del caffè

Elettrolucidatura con Clinox

Componente per macchina del caffè

Elettrolucidatura con Clinox

Pezzo meccanico elettrolucidato

Elettrolucidatura con Clinox

Attrezzi da chirurgia

Elettrolucidatura: aspetti tecnici

La lucidatura elettrolitica è chiamata anche “pulitura elettrolitica” tecnicamente è l’operazione per la quale si può lucidare anodicamente una superficie metallica. Pensare di sostituire la pulizia meccanica con questo processo è sbagliato; può essere inteso come un processo di completamento per piccoli oggetti e di forme irregolari e complesse. La lucidatura può costituire un ottimo ancoraggio per depositi poiché si determina una struttura cristallina adatta a saldarsi nel modo più efficace ad opera delle forze reticolari. Sotto questo punto di vista il processo è detto “mordenzatura lucida”. Come tutti i processi anodici, la lucidatura elettrolitica è in stretta relazione con la struttura del metallo-base. Se questo contiene dei difetti e impurezze, per effetto della lucidatura elettrolitica si possono avere macchie, puntinature e rilievi.

Elettrolucidatura con Clinox

Fig. 1 Cella elettrolitica

La cella elettrolitica rappresentata in figura 1 spiega come avviene il processo di elettrolucidatura. Il pezzo da elettrolucidare è definito “anodo”, il catodo può essere un metallo come piombo, rame, ecc… .Durante il processo, grazie al passaggio di corrente e l’utilizzo di particolare soluzioni elettrolitiche, avviene una dissoluzione anodica selettiva dello strato superficiale dell’acciaio, rendendo quest’ultimo progressivamente più liscio. I parametri che regolano il processo di elettrolucidatura sono:

  • Densità di corrente
  • Voltaggio
  • Natura della soluzione elettrolitica
  • Temperatura
  • Agitazione del liquido
  • Materiale catodico
  • Forma e dimensione degli elettrodi
  • Distanza tra anodo e catodo
  • Disposizione dei pezzi

Tutti questi parametri influiscono sulla durata del processo e sull’aspetto superficiale dell’acciaio. Per esempio, la temperatura deve essere mantenuta costante e l’agitazione deve essere tale da non provocare riscaldamenti locali.

Elettrolucidatura con Clinox

Fig. 2 Diagramma Corrente -Voltaggio durante il processo di elettrolucidatura

Come si può vedere in Figura 2, per realizzare una corretta elettrolucidatura, i parametri elettrici devono coincidere nel range Vc-Vb. Per valori di tensione più bassi si genera una corrosione anodica, i pezzi in genere diventano opachi e si corrodono. Per valori più alti si genera lo sviluppo di sostanze gassose che alterano il processo di dissoluzione e provocano un attacco irregolare sulla superficie metallica. La curva in questione cambia in base alla resistività della soluzione elettrolitica. Più la resistività è alta, più il tratto rettilineo di lucidatura (polishing) è stretto fino a ridursi in un punto.

Clinox e la Tecnologia Inverter

Per ottenere i migliori risultati occorre mantenere in rapporti ben definiti la densità di corrente e la tensione. Tale rapporto è definito nelle nostre macchine Clinox che grazie alla tecnologia inverter permettono di controllare i parametri elettrici, aumentando il rendimento elettrico e la sicurezza del processo.

L’agitazione non è sempre adottata. Spesso viene utilizzata per prevenire riscaldamenti non controllati e turbolenze localizzate nel bagno elettrolitico ad alta resistività. L’agitazione non deve essere troppo vigorosa e può essere realizzata con del materiale inattaccabile oppure tramite l’insufflazione di aria o di azoto. La “vita utile” dell’elettrolita è piuttosto limitata. Quando il bagno raggiunge una certa quantità di ioni metallici, il suo effetto lucidante diminuisce o scompare. Quindi si ricorre alla sostituzione parziale o totale del liquido esausto.

E-polishing Box

Solitamente la durata del processo comporta la rimozione di 0.5 – 2  micron di metallo a seconda delle condizioni della superficie. Tale rimozione implica l’uso di sostanze nel bagno che sciolgano rapidamente i prodotti dell’attacco anodico; fra le sostanze più efficaci sono da evidenziare l’acido fosforico e quello solforico. Sostanze che sono contenute nella nostra soluzione E-polishing Bomar. Il materiale catodico può essere realizzato in piombo, rame, o fibra di carbonio. Quest’ultima è utilizzata nella nostra E-polishing Box per garantire una maggiore durata degli elettrodi e diminuire le dissipazioni elettriche. La distanza tra l’anodo (pezzo meccanico) e il catodo (fibra di carbonio) può variare da 1 a 15 cm e durante il processo è mantenuta costante; diminuendo la distanza aumenta lo scambio ionico e di conseguenza il tempo di elettrolucidatura diminuisce. Inoltre è indispensabile un perfetto contatto degli elettrodi alle rispettive barre di conduzione, altrimenti possono intervenire azioni elettriche secondarie sui punti di contatto difettosi .

L’elettrolucidatura è utilizzata per garantire una combinazione ottimale tra bellezza estetica e valori di passivazione molto alti. Quando l’acciaio è stato elettrolucidato, la superficie è esente da impurezze e ha una rugosità molto bassa. In queste condizioni l’acciaio inossidabile, ricco di cromo puro, si lega con l’ossigeno presente nell’ambiente creando quello strato “passivo” che permette di rallentare in maniera considerevole il processo di corrosione.

Microstruttura dell’acciaio inox: 1 Microstruttura dopo lucidatura meccanica. 2 Microstruttura dopo lucidatura elettrolitica

Come si può notare in Fig. 3, la microstruttura 1 si genera dopo un trattamento di pulizia meccanica. Come si può vedere la microstruttura appare diversificata con strati ferritici (numero 2, 3 e 4) e strati austenitici (numero 1, 5 e 6) di diversa morfologia perché sono stati deformati in seguito al processo meccanico. La microstruttura 2 si genera dopo un trattamento di pulizia elettrolitica. Come si vede in figura la microstruttura appare uniforme con grani delle stesse dimensioni e della stessa natura austenitica. Lo spessore dello strato passivo varia molto in base alla tipologia di microstruttura. Lo spessore dello strato passivo del campione lucidato meccanicamente è inferiore rispetto a quello elettrolucidato perché risulta contaminato da particelle estranee (residui abrasivi e impurezze) che impediscono di creare uno strato uniforme di ossido di cromo.

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