Cromatura

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LA CROMATURA

Più specificatamente, la cromatura è un rivestimento di Cromo su un manufatto di un

qualsivoglia materiale che ha lo scopo di proteggerlo dagli agenti esterni.

Il processo di cromatura utilizza quasi sempre come elettrodo un bagno a base di

acido cromico.

Esistono due tipi principali di cromatura:

Cromatura tradizionale o decorativa: è il semplice rivestimento di un sottilissimo

 strato di cromo (di solito non supera i 3 µm); trova la sua applicazione in oggetti

che non sono sottoposti a elevate sollecitazioni

Cromatura a spessore: è un procedimento che serve a ridare un determinato

 spessore (solitamente superiore a 3 µm) ad un oggetto consumatosi durante

l'utilizzo e rendendolo idoneo al reimpiego

VANTAGGI E DIFETTI

I principali vantaggi della cromatura sono:

Riduzione della corrosione, ossia quel graduale deterioramento di un materiale

 ad opera di agenti chimico-fisici dell'ambiente con cui il materiale si trova a

contatto

Notevole indurimento superficiale del materiale , e quindi una notevole

 resistenza ad usura, ossia la perdita progressiva e non desiderata del materiale

della superficie del pezzo a seguito dell’attrito

I difetti sono invece:

Insorgere di tensioni superficiali, e conseguentemente una compromissione

 delle proprietà meccaniche del pezzo

Possibilità di rottura o porosità del film protettivo, con conseguente riscontro del

 fenomeno detto Pitting o Vaiolatura, ossia quel fenomeno di corrosione

estremamente localizzato ed altamente rischioso che si può manifestare

sottoforma di fori che penetrano attraverso lo spessore del metallo

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CAMPI DI APPLICAZIONE DELLA CROMATURA

In funzione del tipo di cromatura, possiamo suddividere i particolari prodotti in due

categorie:

Particolari che subiscono forti sollecitazioni

 (Cromatura a spessore): Fanno parte

di questa categoria particolari cilindri automobilistici, cuscinetti che lavorano in

ambienti umidi, testate dei pistoni marini, particolari che vanno a contatto con

sostanze corrosive o con la salsedine, ecc.

Particolari che vengono cromati a fini estetici

 (Cromatura decorativa): Fanno

parte di questa categoria montature di occhiali, particolari di automobili,

particolari di orologi pregiati, rubinetti, ecc.

Montatura di occhiali cromata

Esempio di rubinetto Cromato

IL PROCESSO DI CROMATURA Tesina a

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Il processo di cromatura consiste nell’immersione dei pezzi in lavorazione in una

successione di bagni chimici e galvanici.

La cromatura vera e propria, infatti, avviene solo dopo una serie di passaggi intermedi

che hanno lo scopo di preparare la superficie dei particolari.

Si può affermare che esistono due fasi principali nella lavorazione: la preparazione

delle superfici da trattare e la deposizione del rivestimento metallico.

Di seguito vengono forniti degli schemi riassuntivi del processo.

Ogni schema identifica le lavorazioni in base alla natura del materiale trattato:

Materiali metallici Materiali non metallici

Sgrassatura Rivestimento con materiale

conduttore

Sgrassatura

Decapaggio Decapaggio

Nichelatura

Attivazione Nichelatura

Cromatura Attivazione

elettrolitica

Cromatura

PREPARAZIONE DELLE SUPERFICI

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Fanno parte di questa prima fase la sgrassatura ed il decapaggio.

Queste vengono praticate sui pezzi con lo scopo di rendere ottimale la finitura

superficiale.

Sgrassatura



Serve ad ottenere la rimozione di grassi ed oli dalla superficie dei pezzi in lavorazione

le quali, se non eliminate, comporterebbero una non uniforme deposizione di

materiale.

Esistono due modi distinti per eseguire la sgrassatura:

Sgrassatura chimica: viene attuata immergendo il pezzo in lavorazione in

 vasche contenenti apposite sostanze che sciolgono i grassi.

Tali bagni, che negli anni passati erano a base di cloro e che venivano affiancati

da un emettitore di ultrasuoni, sono stati sostituiti da altri alcalini a base

acquosa per rispettare gli standard ambientali in vigore

Sgrassatura elettrolitica: è il metodo più usato per la preparazione dei metalli

 prima dell’elettrodeposizione.

Nella sgrassatura elettrolitica i pezzi da trattare sono collegati come catodi o

anodi ed il rispettivo trattamento si chiamerà sgrassatura catodica o anodica.

In entrambi i casi si ha uno sviluppo gassoso il quale costituisce una forte

agitazione meccanica e facilita il distacco dei grassi ed il rinnovo della soluzione

sul pezzo.

Le sostanze utilizzate nei bagni sono simili a quelle della sgrassatura chimica

Decapaggio



Decapaggio, o neutralizzazione, serve ad eliminare tracce di alcalinità ed a rimuovere

l’eventuale ossidazione superficiale dovuta alla sgrassatura anodica.

Anche questo trattamento può essere chimico o elettrolitico.

Approfondimento

LA CROMATURA DI MATERIALI PLASTICI

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DEPOSIZIONE DEL RIVESTIMENTO METALLICO

Fanno parte di questa seconda fase le vere e proprie fasi di nichelatura e cromatura

Nichelatura



La nichelatura riveste una fondamentale importanza per ottenere gli obiettivi di

resistenza alla corrosione e di durata dei pezzi.

E’ possibile definire due differenti processi di trattamento:

Nichelatura lucida: è il processo utilizzato, da solo o con il successivo, per

 ottenere la finitura lucida dei pezzi

Nichelatura opaca: viene utilizzata come fondo prima della nichelatura lucida ed

 ha la funzione di “coprire” ed eliminare eventuali velature provenienti dalla fase

di pulitura nonché di migliorare la resistenza del ferro alla corrosione

Nota: I particolari economici o poco pregiati che non devono presentare precise

caratteristiche estetiche vengono solo nichelati

Attivazione elettrolitica

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Dopo il trattamento di nichelatura ed il relativo lavaggio, i pezzi nichelati richiedono,

prima della cromatura, un trattamento di attivazione.

E’ un trattamento in un bagno alcalino di composizione simile a quella di sgrossatura,

così come simili ad essa sono gli effetti ottenuti sul pezzo in lavorazione

Cromatura



Il trattamento di cromatura conferisce ai pezzi il colore caratteristico, la durezza

superficiale e la resistenza alla corrosione.

Il bagno utilizza una soluzione di Acido Cromico con la presenza di piccole

concentrazioni di Acido solforico ed altri additivi.

GLI IMPIANTI GALVANICI Tesina a

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Per impianto si intende il complesso di apparecchi ed attrezzature atto a svolgere con

continuità ed in modo automatico una lavorazione.

In particolare l’impianto galvanico consiste in una serie di vasche contenenti sostanze

chimiche che si utilizzano nelle varie lavorazioni ed all’interno delle quali i pezzi

vengono posti in modo automatico.

I pezzi in lavorazione trovano alloggio in due tipi di attrezzature: i telai, molto diffusi

negli impianti galvanici, ed i rotobarili, utilizzati per le lavorazione di piccoli particolari.

Esistono varie tipologie di impianto.

La scelta di questa tipologia viene effettuata tenendo conto della produzione.

Di seguito si elenca una lista descrittiva riguardante i principali impianti galvanici.

Impianti manuali



Sono impianti indicati per lotti di produzione medio - bassi.

È l’unica tipologia di impianto nella quale i particolari in lavorazione vengono spostati

dall’operatore addetto.

Gli impianti semi-automatici si differenziano per l’applicazione di una paranco aereo in

grado di facilitare l’operatore nel trasferimento dei pezzi da una posizione di lavoro

all’altra. Impianto a 4 linee manuali

(La Galvano, Milano)

Impianti a programma o impianti in linea



Garantiscono un’elevata produttività ed una notevole flessibilità e risultano essere gli

impianti più idonei anche per il trattamento a rotobarile.

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Impianto automatico a telai

(Istikbal Boytas , Turchia)

Impianti a bracci



Generalmente a telai, garantiscono il massimo risultato in termini di produttività con

spazi occupati ridotti. Tesina a

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L’applicazione tipica di questi impianti è nel settore della rubinetteria, dove la

sequenza chimica generalmente non varia e le quantità sono elevate.

L’impiego del PC permette di gestire contemporaneamente cicli di produzione

differenti. Impianto automatico a

bracci (Tecno-Crom,

Brescia)

Impianti transfer

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Permettono soluzioni e combinazioni costruttive spesso non possibili con altre tipologie

d’impianti.

Gli impianti “Transfer” presentano le seguenti caratteristiche: semplicità,

compattezza, economia, sicurezza, durata e versatilità.

Impianto a “Transfer” a telai (Protime,

Brescia)

LE VASCHE Tesina a

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Le vasche all’interno delle quali avvengono le reazioni chimiche vengono costruite

assicurandosi che, i materiali che le rivestono, siano in grado di resistere sia agli

agenti chimici componenti le soluzioni sia alle elevate temperature che scaturiscono

dalle reazioni.

Per questo motivo, le vasche, che vengono generalmente costruite in acciaio Fe39 o

acciaio inossidabile vengono rivestite internamente con fogli in PVC semirigido

incollato e saldato.

Al fine di riscaldare le soluzioni chimiche, con lo scopo di ottenere una reazione

migliore, vengono poste delle serpentine opportunamente dimensionate.

Vasca in fase di realizzazione Interno della

vasca

rivestito in

PVC

Vasca durante in

fase di lavorazione

I ROTOBARILI Tesina a

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I rotobarili sono dei veri e propri cesti forati, all’interno dei quali vengono posti i pezzi

in lavorazione.

Quando il cesto viene immerso nelle vasche, viene movimentato con lo scopo di

sottoporre tutte le superfici dei particolari alla reazione chimica in corso.

Nel processo di cromatura trovano applicazione solo per la produzione di piccoli

particolari.

I TELAI

I telai sono un tipo di attrezzatura molto utilizzata in questi processi galvanici.

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Per attrezzatura si intende un dispositivo appositamente progettato e costruito per il

corretto posizionamento, il centraggio ed il successivo bloccaggio di uno o più pezzi

che devono essere sottoposti a lavorazioni.

Un telaio presenta la seguente struttura:

Sostegni

Struttura portante

Ganci

Sostegni



Servono come supporto per il posizionamento sui bracci o sui carrelli.

Il ruolo che questi rivestono è quello di collegare il telaio alle barre di rame, a cui è

collegata la corrente elettrica. Tesina a

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Di conseguenza funzionano anche come collegamento tra i particolari in lavorazione

ed il polo negativo della corrente.

Struttura portante



La struttura portante viene solitamente realizzata in ottone, il quale garantisce

distribuzione ottimale ed uniforme della corrente.

Nel caso di impianti manuali si tende ad utilizzare l’alluminio in modo da alleggerirne il

peso.

La struttura viene inoltre rivestita di speciali materiali plastici la cui componente

chimica varia in funzione delle sostanze cui verrà sottoposto il telaio.

Ganci



Il ruolo dei ganci è di notevole importanza in quanto sono i sostegni sui quali il pezzo

andrà posto.

In particolare i ganci devono:

Adattarsi alla conformazione dei pezzi

 Sostenerne il peso per evitare che cadano durante il trattamento

 Essere il più possibile flessibili in

 modo da facilitarne il trattamento

La realizzazione dei ganci avviene

mediante un impianto automatico e, una

volta montati e plastificati insieme alla

struttura, si deve rimuovere il

rivestimento plastico in modo da