Sistema di pulizia dei metalli: come scegliere il processo giusto
La pulizia dei metalli comprende tutte le operazioni necessarie per rimuovere i cosiddetti contaminanti e preparare la superficie alla lavorazione successiva prevista.
Ma ruggine, calamina, vecchie vernici, sabbia di fonderia, polvere, oli e grassi non sono contaminanti equivalenti; richiedono tecnologie, abrasivi e parametri di processo differenti.
Per questo motivo non esiste un unico sistema di pulizia adatto a ogni applicazione. La soluzione deve essere scelta considerando il materiale da trattare, il tipo di contaminazione, la geometria del componente e il risultato finale richiesto.
Cosa si intende per sistema di pulizia dei metalli
È uso comune indicare con l’espressione “sistema di pulizia metalli” non solo l’insieme delle operazioni utilizzate per preparare una superficie, ma anche una singola macchina utilizzata nel processo.
Un processo completo può comprendere:
- rimozione preliminare di oli e grassi;
- eliminazione di ruggine, calamina o vecchi rivestimenti;
- creazione del profilo superficiale richiesto;
- separazione dei contaminanti dall’
- aspirazione e filtrazione delle polveri;
- controllo finale della pulizia e della rugosità.
La preparazione deve quindi essere valutata come un processo integrato e ragionato e non soltanto come il semplice passaggio del componente all’interno di una sabbiatrice o di una granigliatrice.
Quali contaminanti devono essere rimossi
Il primo passaggio fondamentale consiste nell’identificare cosa è presente sulla superficie.
Oli e grassi
Oli da lavorazione e grassi possono ridurre la bagnabilità del metallo, compromettere l’adesione dei rivestimenti e, negli impianti a ricircolo, contaminare la graniglia, le parti interne della macchina, il separatore e il sistema di filtrazione. Questo può favorire la formazione di depositi, rendere appiccicose le polveri e ridurre la stabilità del processo.
Normalmente per questo tipo di contaminanti si procede con un lavaggio separato, ma quando non è possibile o risulta poco efficace, può essere valutato l’impiego di un additivo minerale, come PantaTec ULTIMATE, che lega oli e grassi alle proprie particelle, facilitandone il trasporto verso l’aspirazione e il separatore. Rappresenta un’ottima soluzione perché, nelle applicazioni compatibili, consente di integrare granigliatura e sgrassaggio nello stesso ciclo. Si può anche utilizzare un dosaggio automatico tramite PantaTec Injecto. In ogni caso, prima dell’utilizzo è comunque consigliabile eseguire prove sui componenti reali e verificare la bagnabilità e l’idoneità della superficie al rivestimento successivo.
Ruggine e ossidi
La ruggine e gli ossidi devono essere rimossi fino al grado di pulizia richiesto dal trattamento successivo. Una volta definito questo obiettivo, il processo viene impostato in base alla condizione iniziale del pezzo, scegliendo il tipo e la granulometria dell’abrasivo, l’energia di impatto e gli altri parametri necessari per ottenere una superficie conforme.
Calamina
La calamina si forma durante i processi di laminazione a caldo. Anche se inizialmente può sembrare ben aderente al metallo, la calamina non costituisce una base stabile per l’applicazione di vernici o altri rivestimenti protettivi, perché con il tempo può creparsi o staccarsi dalla superficie. Quando la calamina si distacca, porta con sé anche la vernice, provocando un peggioramento prematuro della protezione superficiale.
Per questo motivo, prima della verniciatura o dell’applicazione di un trattamento protettivo, è importante rimuovere accuratamente la calamina e preparare correttamente la superficie.
Vecchie vernici e rivestimenti
Nel caso di pulizia da una vecchia vernice, si richiede una scelta accurata dell’abrasivo e dell’intensità. Infatti, devono essere adeguati allo spessore e alla resistenza del rivestimento per evitare di danneggiare il materiale di base.
Sabbia, residui di fusione e bave
Nelle fonderie la granigliatura ha uno scopo ben preciso: viene utilizzata per eliminare sabbia, residui superficiali, ossidi o piccole bave da getto prima delle successive operazioni.
Polvere e sali solubili
Esistono anche i casi in cui una superficie può sembrare perfettamente pulita, ma presentare comunque residui invisibili, come polvere fine o sali solubili, che possono essere individuati solo con l’utilizzo di strumenti e test specifici. La verifica è particolarmente importante prima dell’applicazione di rivestimenti anticorrosivi, perché con la presenza di polveri o sali potrebbero non riuscire a aderire adeguatamente.
Quali sono le principali tecnologie per la pulizia dei metalli
Chiaramente la scelta della tecnologia dipende soprattutto dal tipo di contaminante e dal risultato che si vuole ottenere.
Lavaggio e sgrassaggio industriale
Esistono sistemi di lavaggio ad acqua, detergente o solvente, che vengono utilizzati principalmente per eliminare oli, emulsioni, grassi e residui di lavorazione.
Possono lavorare a spruzzo, immersione, ultrasuoni o sottovuoto. Vengono applicati quando l’obiettivo principale è ottenere una superficie sgrassata, senza cambiare in modo significativo la forma della superficie.
Pulizia chimica
Quando, invece, è necessario intervenire più in profondità sulla superficie, si ricorre a processi chimici mirati.
Nel caso di ossidi o impurità, il decapaggio consente di eliminare ossidi e impurità e di preparare il metallo a trattamenti galvanici, conversioni superficiali e rivestimenti speciali.
La soluzione deve essere scelta in funzione della lega e delle successive fasi del ciclo produttivo.
Pulizia laser
Per lavori molto precisi o concentrati su piccole aree, la pulizia laser può essere una valida alternativa. Permette di rimuovere ossidi, vernici e altri contaminanti senza utilizzare abrasivi e senza modificare in modo rilevante la superficie del metallo.
Prima di scegliere questa tecnologia, è però necessario valutarne la convenienza, tenendo in considerazione le proprie esigenze riguardo la velocità del processo, il costo dell’impianto, la forma del pezzo e le misure di sicurezza richieste.
Sabbiatura ad aria compressa
In altri casi si sceglie il processo di sabbiatura ad aria compressa. Durante la sabbiatura il flusso d’aria accelera l’abrasivo attraverso un ugello e lo proietta sulla superficie da trattare. Grazie alla sua versatilità, questa tecnologia è particolarmente adatta a:
- strutture di grandi dimensioni;
- lavorazioni manuali e interventi localizzati;
- superfici complesse o difficili da raggiungere;
- operazioni di manutenzione e ricondizionamento;
- rimozione di ruggine, vernici e contaminanti fortemente aderenti.
Per ottenere un trattamento efficace è necessario valutare la giusta combinazione di pressione, portata d’aria, tipo e diametro dell’ugello, distanza, ma anche angolo di lavoro, oltre che le caratteristiche dell’abrasivo utilizzato.
Granigliatura a turbina
La granigliatura a turbina è particolarmente indicata per produzioni in serie e ripetitive. In questo processo, l’abrasivo metallico viene proiettato meccanicamente ad alta velocità contro la superficie del pezzo, assicurando un trattamento uniforme e facilmente riproducibile.
Questo processo viene impiegato anche per il trattamento di:
- fusioni;
- forgiate;
- lamiere e profilati;
- bombole e serbatoi;
- componenti saldati;
- pezzi destinati alla verniciatura.
La granigliatura con turbina permette di ottenere elevata produttività e continuità, ma, per una qualità costante, richiede il controllo di alcuni aspetti, come la miscela operativa, le turbine, il separatore, l’aspirazione e i parametri macchina.
Come scegliere un sistema di pulizia metalli
Per scegliere il processo di pulizia più appropriato, è necessario porsi alcune domande.
Qual è il materiale da trattare?
Ad esempio, materiali come: acciaio al carbonio, acciaio inox, alluminio, ghisa e leghe non ferrose reagiscono in modo differente agli abrasivi e ai trattamenti chimici.
Una scelta non adatta può alterare troppo la superficie o lasciare contaminanti indesiderati.
Quale contaminante deve essere eliminato?
Un sistema efficace contro la ruggine non è necessariamente efficace contro oli e grassi.
Quando sulla superficie sono presenti sia contaminanti organici sia ossidi, può essere necessario intervenire in più passaggi oppure utilizzare un trattamento mirato in grado di rimuoverli insieme.
Qual è il trattamento successivo?
Il processo di pulizia deve essere definito in funzione del trattamento successivo, poiché una superficie destinata alla verniciatura può richiedere caratteristiche diverse rispetto a una preparata per metallizzazione, saldatura o trattamento galvanico. Un altro aspetto da considerare è che la sabbiatura o granigliatura non deve limitarsi a rimuovere i contaminanti, ma deve anche creare un profilo superficiale compatibile con la natura e lo spessore del rivestimento che si vorrà applicare nel trattamento successivo: una rugosità insufficiente può ridurne l’ancoraggio, mentre un profilo eccessivo può lasciare picchi non completamente coperti e aumentare il consumo di prodotto.
Quali sono quantità e geometria dei pezzi da trattare?
Dimensioni, peso, cavità, sottosquadri e volume produttivo determinano la scelta tra cabina manuale, impianto automatico, granigliatrice a tappeto, a gancio, a rulli o sistema continuo.
Quanto è stabile il processo nel tempo?
Il risultato non dipende soltanto dalla macchina nuova o dal primo lotto prodotto.
Occorre controllare usura, portata dell’abrasivo, distribuzione granulometrica, aspirazione e contaminazione della miscela operativa.
Il ruolo dell’abrasivo nella pulizia superficiale
La scelta dell’abrasivo incide sulla qualità del risultato, sulle prestazioni del processo e sui costi di produzione. Determina infatti il grado di pulizia e il profilo superficiale, influenza il consumo energetico e contribuisce all’usura dell’impianto.
Ma esistono diverse tipologie di graniglia, ciascuna adatta a specifiche applicazioni. Dalla graniglia angolosa a quella sferica, dalla graniglia metallica agli abrasivi non metallici, senza contare gli abrasivi premium. La scelta dipende dal materiale da trattare, dal tipo di lavorazione e dal risultato che si vuole ottenere. Proprio perché entrano in gioco diversi fattori, gli esperti Winoa possono aiutarti a capire le differenze tra le varie soluzioni e a individuare quella più adatta alle tue esigenze.
Errori comuni nella pulizia delle superfici metalliche
Tra gli errori più frequenti troviamo:
- scegliere l’abrasivo soltanto in base al prezzo;
- sabbiare componenti oleosi senza valutare la contaminazione della macchina;
- controllare solo l’aspetto visivo, ignorando talvolta polvere e sali solubili;
- non controllare la miscela operativa;
- aumentare eccessivamente l’intensità per compensare una macchina inefficiente;
- applicare il rivestimento troppo tardi, permettendo alla superficie di riossidarsi.
Come scegliere il sistema di pulizia più efficace
Il miglior sistema di pulizia metalli non è necessariamente quello più aggressivo o più complesso, ma è quello che rimuove i contaminanti presenti, crea la superficie richiesta dal trattamento successivo e mantiene il risultato stabile durante tutta la produzione.
Nella sabbiatura e nella granigliatura, questo significa controllare non soltanto la macchina, ma anche abrasivo, miscela operativa, separazione, aspirazione e qualità finale della superficie.
Gli specialisti Winoa possono supportarti nell’analisi del processo, nella scelta dell’abrasivo e nell’individuazione delle soluzioni più adatte per migliorare pulizia, produttività e affidabilità del trattamento.
