Che cos'è il rivestimento per conversione di cromato?
Il rivestimento di conversione del cromato è un processo utilizzato per proteggere l'alluminio e alcuni altri metalli dalla corrosione, che viene spesso chiamato ruggine. La corrosione si verifica da una reazione di metalli e ossigeno con presenza di umidità o acqua. La ruggine è un ossido del metallo, dove gli atomi di ossigeno reagiscono chimicamente con gli atomi di metallo. Se non corretti, l'ossidazione o la ruggine possono rovinare le parti metalliche molto rapidamente in climi ad alta umidità.
Anche nel 21 ° secolo, il processo chimico per il modo in cui gli atomi di cromo costruiscono uno strato su superfici metalliche non è stato ben compreso. Era noto che le parti metalliche immerse in una soluzione acquosa di sali di cromo e una piccola quantità di acido formeranno uno strato molto sottile di ossido di cromo sulla superficie. Il processo di rivestimento con conversione del cromato può essere eseguito a temperatura ambiente in pochi minuti.
Non tutti i metalli possono accettare un rivestimento di conversione del cromato, poiché il processo non funziona bene su ferro o acciaio. Tuttavia, è possibile applicare prima un rivestimento di zinco, con lo strato di cromo aggiunto successivamente. Un rivestimento cromato non rallenta la ruggine del ferro o dell'acciaio, ma protegge lo zinco che protegge l'acciaio. I rivestimenti cromati variano di colore dai gialli brillanti ai marroni scuri, parte dei quali è causata dallo spessore del rivestimento, e in misura minore dal metallo che viene protetto. I rivestimenti più scuri sono in genere leggermente più spessi e offrono una migliore protezione dalla corrosione.
L'alluminio divenne un metallo popolare per la nuova industria aeronautica all'inizio del XX secolo. L'alluminio puro è molto morbido, quindi sono state utilizzate miscele con rame e altri metalli per produrre parti leggere ma resistenti per gli aerei. La corrosione divenne rapidamente un problema e le normali vernici non la prevennero. È stato scoperto che i rivestimenti in metallo al cromo riducono la corrosione a livelli accettabili.
Un rivestimento di conversione del cromato è spesso chiamato film chimico e lo strato di rivestimento è piuttosto sottile, a differenza della vernice o della zincatura. Un vantaggio dei rivestimenti cromati è la loro capacità di auto-curare piccole imperfezioni, sfregamenti o graffi. Gli atomi di cromo possono muoversi lentamente nello strato di rivestimento e infine ricoprono piccoli graffi o danni. Grandi tagli o aree sfregate non possono auto-guarire e richiedono un nuovo trattamento.
Esistono diverse fasi di lavorazione necessarie per rivestire alluminio o altri metalli. I metalli devono essere estremamente puliti e di solito vengono lavati e sciacquati più volte con sapone, solventi e acqua. La superficie deve essere preparata per il rivestimento di conversione del cromato mediante attacco della superficie con un lotto di acido. L'incisione è un processo in cui la superficie del metallo viene irruvidita reagendo con una soluzione acida che attacca chimicamente la superficie del metallo. Il risciacquo deve essere eseguito nuovamente dopo l'attacco e prima di poter applicare il rivestimento di conversione del cromato.
Il rivestimento di conversione del cromato è utile anche se è necessario verniciare una parte; ad esempio, l'alluminio non accetta bene la vernice e le superfici verniciate si degradano molto rapidamente. Il pre-trattamento dell'alluminio con un rivestimento al cromo crea una superficie che funziona bene con le vernici e ha permesso alle compagnie aeree commerciali di verniciare gli aeromobili con l'identificazione della loro azienda. I rivestimenti cromati non riducono notevolmente la conduttività elettrica, che è la capacità di trasportare una corrente elettrica. Questo può essere un vantaggio in aeromobili o altri veicoli che trasportano corrente elettrica attraverso parti del telaio. Vernici e altri rivestimenti formano strati che bloccano il flusso elettrico, che richiedono costosi progetti di cablaggio per superare il problema.
Un grave svantaggio dell'utilizzo di rivestimenti al cromo era la tossicità del cromo. Un tipo chiamato cromo esavalente è molto tossico per l'uomo e gli animali e rimane nell'ambiente per molto tempo. L'uso di cromo trivalente meno tossico è iniziato alla fine del 20 ° secolo, che ha avuto un certo successo ma è meno efficace come protettore del metallo rispetto all'esavalente. La ricerca ha incluso anche altri rivestimenti con titanio e zirconio, che hanno visto un certo uso per applicazioni industriali.