Lo sgrassaggio dei metalli è un processo di pulizia delle superfici da sostanze grasse e oleose risultanti da fasi di lavorazione meccanica. Questo trattamento chimico scompone e rimuove le molecole di grasso e olio, prevenendo processi di corrosione successiva.
Lo sgrassaggio dei metalli è un'operazione essenziale per garantire la qualità, la precisione e la durata dei componenti industriali. Prima di effettuare il trattamento termico o i trattamenti superficiali come la cromatura, la zincatura o il rivestimento in polvere, è fondamentale sgrassare a fondo i pezzi per rimuovere tutti i contaminanti organici o inorganici.
I residui possono alterare l'uniformità del calore e causare difetti sui pezzi trattati o interferire con l'adesione dei rivestimenti. Durante la produzione dei pezzi, può essere necessario ripetere lo sgrassaggio tra le diverse fasi di lavorazione, poiché i metalli possono accumulare residui come oli da taglio, prodotti protettivi, sapone, fosfati, ecc., che devono essere rimossi rapidamente per mantenere la precisione delle operazioni successive.
Metodologie e Tecniche di Sgrassaggio
Lo sgrassaggio industriale dei metalli avviene con l’uso di specifici prodotti chimici e/o con l’ausilio degli ultrasuoni. La rimozione di tutti i residui di grasso non è semplicemente una questione di accurata pulizia, ma piuttosto la distruzione di ogni singola molecola oleosa.
Lo sgrassaggio può essere di tipo alcalino, oppure a pH acido. Un processo particolare è quello del fosfosgrassaggio, che prevede il trattamento di fosfatazione unitamente allo sgrassaggio e consente di sgrassare i metalli creando contestualmente una barriera contro la corrosione. Esso è particolarmente utilizzato come trattamento del ferro pre-verniciatura.
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MotulTech, ad esempio, dispone di una gamma di detergenti che coprono tutti i metodi di pulizia: immersione, ultrasuoni e/o spray ad alta pressione.
Tipologie di Sgrassaggio Dettagliate:
- Bagni a immersione: Si utilizzano solitamente vasche di sgrassaggio metalli dove la lega viene immersa in soluzioni chimiche che possono essere riscaldate a una determinata temperatura, in base ai prodotti chimici e al materiale da trattare.
- Sgrassaggio a vapore: Questo metodo è adatto per pezzi che sono solo leggermente contaminati da grasso e olio. Il processo di sgrassaggio viene effettuato in una camera. Il solvente viene riscaldato fino all’ebollizione e il vapore viene quindi diretto sul pezzo freddo.
- Pulizia delle vibrazioni: Nella pulizia vibratoria non sono necessari prodotti chimici o soluzioni acquose. I pezzi vengono invece “vibrati”. La frequenza delle vibrazioni supera la forza di attrazione di grasso, oli, trucioli e altri residui sul metallo. Lo sporco e i lubrificanti vengono “sbattuti via” e poi aspirati.
Quando si tratta di scegliere un metodo di lavaggio delle parti, la soluzione migliore potrebbe essere quella di utilizzare una macchina lavapezzi. I pezzi industriali, a causa del loro design altamente dettagliato che spesso presenta contorni complessi, possono risultare estremamente difficili da pulire a mano. La superficie del metallo viene così risciacquata, e questo non si traduce solo in sgrassaggio, ma anche altri residui e sporco, come i trucioli, vengono rimossi dal pezzo.
Prodotti e Soluzioni per uno Sgrassaggio Efficace
Per un sgrassaggio efficace, si possono utilizzare diversi tipi di prodotti:
- Solventi: Sono impiegati per dissolvere gli oli e i grassi ostinati, spesso presenti dopo processi come la tornitura, la fresatura o la tornitura. Composti da molecole non polari, i solventi possono disgregare i contaminanti organici e consentire una pulizia rapida e intensa.
- Detergenti o detersivi: Queste soluzioni devono tenere conto della natura dei pezzi da sgrassare (plastica, alluminio, ghisa, ecc.), dei contaminanti da rimuovere e del processo industriale per offrire, se necessario, una protezione temporanea dalla corrosione e una qualità di pulizia ottimale. La natura del detergente (acido, neutro, alcalino) è fondamentale per l'operazione di sgrassaggio, sia che si tratti di desossidazione, disfosfatazione, decarbonizzazione o rimozione di residui minerali.
I solventi A3, utilizzati nelle macchine di lavaggio sottovuoto ermeticamente sigillate, offrono un vantaggio significativo: possono essere ridistillati, ovvero rigenerati per più cicli di lavaggio. Questi solventi organici, principalmente idrocarburi o alcoli modificati, hanno un intervallo di ebollizione ristretto e un'elevata stabilità, che ne facilita la rigenerazione attraverso la distillazione. La loro efficacia consente di sgrassare efficacemente i pezzi rimuovendo gli oli interi, gli oli solubili e le paste di lucidatura, garantendo al contempo cicli di pulizia rapidi.
Prodotti specifici menzionati:
- FIPRO SG: prodotti sgrassanti multimateriali, ideati per la rimozione di qualsiasi tipo di contaminazione oleosa, ossidazioni e depositi.
- ULTRAFIP: linea di detergenti specifica per applicazioni con ultrasuoni, grazie a formulazioni ad hoc in grado di incrementarne l’efficacia. Ideali per rimuovere oli interi, emulsioni, grassi, paste di lucidatura, incrostazioni e residui di lavorazione.
Applicazioni e Tipi di Metalli Trattati
Il trattamento di sgrassaggio si esegue sulle superfici di vari metalli. È necessario infatti sgrassare o elettrosgrassare l’acciaio inox e l’alluminio, il rame, l’ottone, il titanio, il ferro e il corten.
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I materiali dei pezzi possono essere di ferro (acciai a diverso tenore di carbonio), acciai inossidabili, ghisa, alluminio e sue leghe, rame e sue leghe (ottone, bronzo, alpacca, etc.), zinco e sue leghe e altri.
Questi processi sono ampiamente utilizzati dopo operazioni di tornitura, stampaggio o lavorazione in vari settori industriali, come quello medico, aerospaziale, orologiero, automobilistico ed elettronico.
Lavorazioni e Materiali Tipici:
Le lavorazioni che spesso richiedono lo sgrassaggio includono alesatura, barenatura, fresatura, lamatura, lappatura, punzonatura, rettifica, segatura, tornitura. I materiali coinvolti sono ferro, acciaio, acciai legati, acciai al carbonio, alluminio, acciaio inox, leghe gialle quali ottone e rame, titanio, lamiere zincate.
Considerazioni sulla Scelta del Metodo e Sostenibilità
Qualunque sia il metallo o il tipo di attrezzatura utilizzata, è fondamentale scegliere il metodo di sgrassaggio più adatto a ogni situazione. Per garantire un processo ottimale, spesso è necessario conoscere a fondo i materiali e le tecniche disponibili.
Lo sgrassaggio è un passaggio essenziale prima di altri processi come il rivestimento, la stampa o la verniciatura, ma a volte è associato a sfide e problemi. I costi di riciclaggio, per esempio, se vengono utilizzati prodotti chimici per lo sgrassaggio, non sempre devono essere smaltiti immediatamente dopo l’uso; è anche possibile riciclarli. I costi possono dunque variare in base al tipo e alla quantità di prodotti chimici utilizzati per lo sgrassaggio.
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Panoramica sui Metodi di Sgrassaggio
| Metodo di Sgrassaggio | Principio di Funzionamento | Vantaggi Principali | Applicazioni Tipiche |
|---|---|---|---|
| Alcalino / Acido | Trattamento chimico con soluzioni a pH specifico. | Efficace su diverse contaminazioni, preparazione superficiale. | Metalli ferrosi, non ferrosi; fosfosgrassaggio per ferro pre-verniciatura. |
| Ultrasuoni | Onde sonore ad alta frequenza creano micro-cavitazioni nel liquido. | Pulizia profonda anche in contorni complessi, alta precisione. | Pezzi con geometrie complesse, settori di precisione (medico, orologiero). |
| Immersione (Bagni) | Immersione del pezzo in soluzioni chimiche riscaldate. | Adatto per grandi volumi, buon controllo della temperatura. | Svariati metalli e leghe, per diverse contaminazioni. |
| A Vapore | Vapore caldo diretto sul pezzo freddo per condensazione e scioglimento. | Ideale per leggere contaminazioni, asciugatura rapida. | Pezzi con lieve sporco di grasso e olio. |
| Vibrazione | Vibrazioni ad alta frequenza per distaccare sporco e residui. | Non richiede prodotti chimici o acquosi, rimozione fisica. | Rimozione di grassi, oli, trucioli e sporco particellare. |
| Solventi (A3) | Dissoluzione di oli e grassi ostinati con solventi organici. | Pulizia rapida e intensa, solventi ridistillabili per riciclo. | Dopo tornitura, stampaggio, lavorazione in settori industriali avanzati. |
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