Che cos’è la galvanizzazione e i trattamenti galvanici?

Vediamo cos’è la galvanizzazione industriale e i trattamenti galvanici: su quali metodi si basa la galvanotecnica e quali sono i maggiori vantaggi e le alternative ai trattamenti galvanici.
La galvanizzazione è un’operazione molto antica: il primo a teorizzare storicamente l’efficacia dei trattamenti galvanici come soluzione per rendere alcuni materiali più resistenti alla corrosione fu l’ingegnere francese Sorel nel lontano 1837.

I suoi studi presero a riferimento la scoperta, fatta un secolo prima dal chimico Melouin, della possibilità di proteggere l’acciaio dalla ruggine grazie ad un rivestimento in zinco. La sua fu più che altro un’intuizione: Melouin infatti non era riuscito a spiegare il processo alla base di quella che venne poi chiamata appunto galvanizzazione (il nome si deve invece a Galvani, uno dei primi scienziati a dedicarsi ai fenomeni elettrici).

 

Come agisce la galvanizzazione: tecniche ed efficacia

La galvanizzazione può essere sostanzialmente eseguita mediante tre tecniche diverse:

  • trattamenti galvanici per immersione a caldo (la galvanotecnica più antica ovvero quella brevettata da Sorel);
  • trattamenti galvanici a freddo (ovvero per deposizione elettrolitica);
  • trattamenti galvanici tramite bagno galvanico (ovvero per immersione in bagno di zinco fuso).

L’effetto è pressoché lo stesso. Perché funziona? Grazie alla galvanizzazione zinco e acciaio, entrando in contatto come lega, determinano una differenza di potenziale elettrico: nell’ipotesi in cui il rivestimento in zinco, sebbene sia molto resistente, venga scalfito, per effetto della suddetta differenza di potenziale elettrico la struttura interna in acciaio resterà integra perché sarà proprio la superficie in zinco a corrodersi.

Fatta questa premessa abbiamo anche spiegato la funzione primaria dei trattamenti galvanici che ha evidentemente carattere protettivo. Non mancano però casi in cui la galvanoplastica viene adottata con funzioni meramente o prevalentemente estetiche.

 

Pro e contro della galvanizzazione e possibili alternative

Oggi un sistema così antico come quello della galvanizzazione è considerato ancora efficace? Certamente sì e indubbiamente ha il vantaggio di essere veloce, facile da realizzare ed economico.

Ciò non toglie che, in questo settore, siano stati fatti parallelamente enormi passi avanti anche grazie alla scoperta di materiali innovativi e ad altissime prestazioni come i fluoropolimeri che nel 1800 erano ancora sconosciuti. La scoperta del primo polimero fluorurato, il politetrafluoroetilene (PTFE) risale infatti al 1938.

Anche questa fu una scoperta casuale a dire il vero: Roy J. Plunkett, impiegato presso il laboratorio DuPont di Jackson, negli Stati Uniti, stava lavorando ad alcuni esperimenti sui prodotti gassosi quando ebbe modo di osservare la trasformazione in una massa solida di una polimerizzazione spontanea. Le proprietà dei fluoropolimeri sono uniche in termini di resistenza alle aggressioni esterne.

Oggi quindi la galvanizzazione resta una tecnica consigliata per soluzioni economiche ed efficaci e sicuramente non incontra ostacoli per rivestimenti di natura estetica (tanto che, sebbene sconsigliamo sentitamente di improvvisarsi nel settore, online si possono trovare perfino tutorial per processi galvanici fai da te a riprova che si tratti di una tecnica non particolarmente complessa).

I rivestimenti in teflon PTFE, FEP e PFA ad esempio sono decisamente consigliati nel settore alimentaree farmaceutico vista la loro alta atossicità.

Rispetto ai trattamenti galvanici, in aggiunta, i rivestimenti in Teflon PTFE e FEP così come anche Vicote hanno un basso impatto ambientale perché non contengono compound volatili organici. Ecco perché rientrano nei rivestimenti industriali ecocompatibili, aspetto a cui, fortunatamente, sempre più aziende oggi pongono attenzione crescente.

Nichelatura galvanica

La nichelatura è un trattamento superficiale a cui possono essere sottoposti alcuni materiali. Si distingue in due metodi di lavorazione, nichelatura elettrolitica e nichelatura chimica. Lo scopo del trattamento è quello di modificare le caratteristiche superficiali dei materiali lavorati (durezza, resistenza ad agenti esterni, ecc.).

La nichelatura elettrolitica, a causa del metodo di lavorazione utilizzato, può essere eseguita esclusivamente su materiale metallico, che immerso in bagni specifici, viene ricoperto tramite un passaggio di corrente elettrica che trasporta atomi da barrette di materiale puro al materiale che si vuole ricoprire.

La nichelatura chimica è eseguibile su materiali diversi (metallo, vetro, plastica) e si differenzia dalla elettrolitica perché il riporto di nichel segue esattamente la geometria del pezzo. Per questo su pezzi meccanici che richiedono una precisione estrema, la nichelatura chimica è ampiamente preferita a quella elettrolitica.

Offriamo la nuova nichelatura chimica che ha notevoli qualità di utilizzo con anche automazioni.

Galvanizzazione

La galvanizzazione, è un processo con il quale si riveste con un sottile strato di metallo, un manufatto di altro materiale metallico in modo da proteggerlo dalla corrosione. Il processo viene chiamato in diversi modi in base al metallo utilizzato per il film protettivo.

L’operazione di galvanizzazione industriale può essere eseguita in 2 diversi modi:

  • Attraverso la galvanizzazione a caldo, il manufatto da trattare viene immerso completamente in un bagno galvanico (metallo fuso) e viene ricoperto da un film protettivo.
  • Attraverso la galvanizzazione a freddo, il manufatto da trattare viene immerso in una soluzione elettrolitica che serve a far aderire la protezione al manufatto stesso attraverso un processo chiamato elettrolisi, con il quale gli ioni del materiale protettivo migrano sul metallo da trattare, in modo uniforme e preciso.

Utilizziamo il metodo di galvanizzazione a rotobarile per il trattamento di minuterie metalliche, il quale consiste nell’inserimento dei piccoli manufatti da galvanizzare in un barile in continua rotazione durante la lavorazione. Diversi sono i benefici di questa tecnica:

  • Riduzione dei tempi lavorativi
  • Copertura uniforme e precisa del materiale protettivo
  • Maggiore resistenza alla corrosione
  • Alta qualità del risultato finale

Quel trattamento che veste la moda

Siamo stati intervistati presso la nostra sede dalla rivista “Trattamenti e Finiture”

è un orgoglio per noi essere citati nella rivista

alleghiamo l’articolo completo

 

Buona Lettura

 

Il trattamento galvanico

Il trattamento galvanico è una tecnica che permette di ricoprire un metallo non prezioso con un sottile strato di un metallo più prezioso o più nobile  sfruttando la deposizione elettrolitica.

Questo processo viene solitamente sfruttato per proteggere strutture metalliche dalla corrosione, ma può anche avere scopo decorativo.

Il processo:

In una vasca, che costituisce il cosiddetto bagno galvanico, contenente una soluzione acquosa del sale del metallo da depositare, sono immersi due elettrodi: il catodo è costituito dall’oggetto da ricoprire, mentre l’anodo può essere costituito dal metallo che deve essere depositato, da un altro metallo inerte o da grafite. A questi due elettrodi viene imposta una differenza di potenziale mediante un generatore di corrente. In tali condizioni i cationi del metallo da depositare si muoveranno verso il catodo (caricato negativamente), mentre gli anioni si muoveranno verso l’anodo (caricato positivamente).

Ai due elettrodi si hanno i seguenti fenomeni:

  • acquisto di elettroni al catodo (riduzione);
  • produzione di elettroni all’anodo (ossidazione).

Sul catodo si depositano quindi i cationi, che acquistano elettroni all’anodo e si trasformano in atomi metallici. In tal modo il catodo viene lentamente ricoperto da un sottile strato metallico mentre l’anodo, quando è sacrificale, viene lentamente consumato rilasciando ioni in soluzione. In relazione allo strato metallico che si intende depositare, che solitamente è di decine di micron o meno, per un determinato valore di densità di corrente (espressa in A/dm2) alla quale lavora il bagno e conoscendo la velocità di deposizione, basta impostare il tempo necessario per formare un deposito dello spessore desiderato. Alcuni bagni, come quelli utilizzati per il deposito di metalli nobili quali l’argento o l’oro, utilizzano anche una soluzione di ioni cianuro e per tale motivo sono detti “bagni al cianuro”. Questo tipo di bagni richiede, per legge, operatori abilitati all’utilizzo del cianuro, abilitazione riconosciuta tramite concessione di un patentino rinnovabile. Rodio, nichel, rame, cromo e zinco sono altri metalli che vengono comunemente utilizzati in galvanostegia.

Galvaniche F.B. srl

Galvaniche F.B. è un’azienda giovane e dinamica, con sede a pochi chilometri da Bergamo, leader a livello internazionale nel settore della lavorazione di minuterie metalliche e particolarmente specializzata in trattamenti galvanici a rotobarile di elevata qualità.

Il trattamento nikelchimico

E’ un trattamento che permette di depositare chimicamente uno strato di nichel sui pezzi immersi nel bagno di nichelatura, senza utilizzare corrente elettrica, cioè senza sfruttare l’effetto galvanico. Il deposito ottenuto avrà uno spessore  molto uniforme perchè non è soggetto all’effetto “punta” classico dei processi elettrolitici: su un particolare come il radiatore qui a destra, dopo un processo elettrolitico, si avrebbero molte decine di micron di deposito sulle punte, pochi micron in fondo alle gole e nulla all’interno delle cavità. Il processo di nichelatura chimica permette di depositare uno strato uniforme di nichel, su tutta la superficie immersa nel bagno e bagnata dal liquido, con una differenza di spessore di solo +/- 2% e una tolleranza sullo spessore complessivo richiesto di +/- 5%

Lo spessore del deposito può essere anche molto elevato, si raggiungono  i 70 -100 micron con opportuni accorgimenti e con tanta pazienza, perchè lo spessore del deposito che mediamente si ottiene in un’ora è dell’ordine dei 15 micron, in un bagno elettrolitico ci si impiegherebbe meno di 20 minuti a raggiungere lo stesso spessore, cioè circa un terzo del tempo! Esistono due tipologie di bagni: quelli che depositano una lega nichel-boro e quelli, oggi più diffusi, come il nostro Nikelchimico che depositano una lega nichel-fosforo (NiP) con un contenuto di P variabile tra 7% e 13%.

E’ un trattamento tecnologico con costi decisamente superiori ai trattamenti elettrolitici decorativi, ma è indispensabile quando si richiedono elevate proprietà meccaniche e di resistenza alla corrosione. Il nikelchimico è depositabile su quasi tutte le leghe ferrose, ghise, acciai inossidabili, alluminio e sue leghe, rame ottone e sulle molti tipi di materie plastiche; non è depositabile su piombo, zinco e loro leghe e sugli acciai nitrurati o cementati..

Il trattamento rispecchia fedelmente la superficie su cui si deposita e non  rende lucido il pezzo, come fa il nichel elettrolitico, che livella piccole rugosità superficiali depositando spessori diversi.

fonte: http://www.sta-italia.com