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Quando la superficie di un elemento di alluminio appena formato viene esposta
all'atmosfera, questo si ricopre immediatamente con un sottile strato di
ossido, in grado di riformarsi molto
velocemente se danneggiato. Una caratteristica di quest'ossido è che il suo
volume molecolare è stechiometricamente 1.5 volte quello del metallo, pertanto
questo film, non solo ricopre il materiale con continuità , ma possiede anche la
capacità di non rompersi quando il substrato subisce piccole
deformazioni. A temperatura ambiente questo strato protettivo ha uno
spessore di 2-3nm e viene completamente prodotto in meno di un giorno. La
rottura del film di passività può essere di natura meccanica o da attacco
chimico operato da ioni, ad esempio cloruri. Nella maggioranza dei casi il film
si riforma in breve tempo.
Per la maggior parte delle applicazioni comuni, l'alluminio può essere usato
senza particolari precauzioni, tuttavia, per assicurare la massima resistenza
alla corrosione, si opera in due fasi: in un primo momento si agisce in fase
progettuale, e diventano rilevanti la corretta scelta della lega in
relazione all'ambiente e alle condizioni di utilizzo, con particolare attenzione
e controlli sulla composizione chimica; la scelta e il controllo dei processi di
fabbricazione; un'accurata progettazione per evitare la realizzazione di
geometrie pericolose (interstizi o accoppiamenti galvanici). In secondo luogo si
prenderanno in esame diversi trattamenti di protezione, di varia natura ed
efficacia.
Protezione con sistemi catodici
La protezione catodica
può essere ottenuta instaurando una connessione diretta tra l'alluminio e un
altro metallo di minor nobiltà . La protezione mediante rivestimento di
metalli meno nobili è stata utilizzata spesso in passato: sia in campo
aeronautico, sia in ambito civile, ad esempio su tubazioni con manganese
protette con rivestimenti in alluminio e zinco.
La protezione mediante
anodi sacrificali viene di solito utilizzata per le parti a diretto contatto con
acqua marina mediante l'applicazione di porzioni di lega con zinco o
mercurio, spesso addizionate di piombo, con comportamento anodico nei confronti
della struttura da proteggere.
Spray metallico
Il funzionamento di questo metodo è
analogo al rivestimento, e consiste nello spruzzo generalmente di zinco
metallico sulla superficie. L'adesione dello spray è generalmente buona, purché
la superficie del manufatto sia stata adeguatamente preparata, tuttavia la sua
resistenza meccanica è scarsa ed è spesso soggetto a rotture e
abrasioni meccaniche, con graduale perdita di efficienza.
Sigillanti
Sono spesso utilizzati per prevenire la
corrosione interstiziale, nei casi in cui risulti molto difficile prevenirla.
Sono costituiti da miscele di composti organici ed inorganici che hanno l'unica
funzione di evitare il contatto dell'alluminio con l'umidità e tra
i più usati si ricordano schiume in poliuretano, gomma butile, neoprene, e
fibre naturali o sintetiche ingrassate.
Inibitori
Vengono aggiunti ai primers, a soluzioni per la
pulizia superficiale e nei trattamenti chimici, con la funzione di stabilizzare
l'interfaccia tra il metallo e l'ambiente chimico circostante in modo da
permettere un decorso quanto più uniforme della reazione, ma anche, con
opportune formulazioni, di inibire il processo corrosivo. Generalmente sono a
base di cromati, borati ma anche silicati e fluorosilicati.
Trattamenti di finitura
Ai metodi protettivi sopra
ricordati si aggiungono anche altre tre tipologie di trattamento finale:
ricoprimento chimico
con sottili strati di ossido, fosfato o cromato, per applicazioni leggere,
o come base per l'applicazione di vernici o altri rivestimenti organici;
l'ossidazione anodica, prodotta
artificialmente, con un ampio range di spessori, come protezione alla
corrosione, colore, durezza e finitura superficiale; trattamento con vernici organiche
che presentano una vasta gamma di tipologie, colore e finitura
superficiale, con discrete proprietà funzionali e protezione alla
corrosione.
Fonte testo
www.ing.unitn.it/~colombo/Anodizzazione/indice.htm
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