La fosfatazione è uno dei trattamenti chimici di conversione più utilizzati nell'industria meccanica e manifatturiera per migliorare le prestazioni delle superfici metalliche.
Grazie alla formazione di uno strato di fosfati insolubili, questo processo aumenta la resistenza alla corrosione, favorisce l'adesione di vernici e rivestimenti e migliora il comportamento tribologico dei componenti. La scelta del tipo di fosfatazione dipende dalle caratteristiche richieste al pezzo finito, dal materiale di partenza e dal settore di applicazione. Tra le soluzioni più diffuse troviamo la fosfatazione allo zinco e la fosfatazione al manganese, entrambe impiegate in numerosi comparti industriali.
Cos'è e a cosa serve la fosfatazione
La fosfatazione è un trattamento chimico superficiale che trasforma la superficie del metallo in uno strato cristallino costituito da fosfati metallici.
A differenza di un rivestimento applicato esternamente, si tratta di un processo di conversione chimica: lo strato protettivo nasce dalla reazione tra il metallo e una soluzione contenente fosfati.
Questo trattamento viene eseguito principalmente su:
- acciai al carbonio;
- ghisa;
- acciai basso-legati;
- alcuni materiali zincati.
Lo scopo principale della fosfatazione è creare una superficie protettiva che:
- rallenta l'ossidazione del metallo;
- migliora l'adesione di vernici, primer e rivestimenti organici;
- favorisce la lubrificazione durante i processi di deformazione plastica;
- aumenta la resistenza all'usura di componenti soggetti a sfregamento.
Per questo motivo la fosfatazione trova largo impiego nei settori automotive, meccanico, oleodinamico, ferroviario, agricolo e nella produzione di componentistica industriale.
Caratteristiche e vantaggi del trattamento
La fosfatazione rappresenta una soluzione affidabile quando è necessario migliorare le caratteristiche superficiali dei componenti metallici senza modificarne le dimensioni in modo significativo.
Tra i principali vantaggi troviamo:
- elevata protezione contro la corrosione, soprattutto se abbinata a successivi trattamenti di verniciatura o oliatura;
- migliore adesione dei cicli di verniciatura rispetto a superfici non trattate;
- riduzione dell'attrito tra superfici metalliche;
- maggiore capacità di trattenere oli e lubrificanti;
- incremento della resistenza all'usura nelle applicazioni meccaniche;
- uniformità del trattamento anche su geometrie complesse.
La tipologia di fosfatazione viene scelta in funzione delle prestazioni richieste e delle condizioni di esercizio del componente.
Cosa si intende per fosfatazione allo zinco
La fosfatazione allo zinco è il trattamento più diffuso quando l'obiettivo principale è ottenere un'elevata protezione anticorrosiva e una base ideale per la verniciatura.
Il processo genera uno strato cristallino fine e uniforme che migliora sensibilmente l'adesione dei successivi rivestimenti, aumentando la durata dell'intero ciclo protettivo.
Questa soluzione viene utilizzata principalmente per:
- componenti automobilistici;
- carpenteria metallica;
- minuteria metallica;
- elementi destinati alla verniciatura industriale.
Lo spessore del rivestimento varia in funzione del processo adottato e delle specifiche tecniche richieste dal cliente.
Fosfatazione al manganese: caratteristiche principali
La fosfatazione al manganese viene impiegata quando è richiesta una maggiore resistenza all'usura e alle sollecitazioni meccaniche.
Rispetto alla fosfatazione allo zinco, produce uno strato più spesso e con una struttura cristallina maggiormente adatta a trattenere oli lubrificanti.
Le principali caratteristiche della fosfatazione al manganese sono:
- elevata durezza superficiale;
- ottima capacità di trattenere lubrificanti;
- riduzione dell'attrito;
- incremento della durata di organi meccanici soggetti a movimento.
Per queste ragioni viene utilizzata su ingranaggi, alberi, boccole, componenti della trasmissione, sistemi frenanti e particolari meccanici sottoposti a usura continua.
Come viene effettuata la fosfatazione?
Per ottenere un trattamento uniforme e prestazioni elevate è fondamentale seguire un ciclo di lavorazione accuratamente controllato.
Generalmente il processo comprende le seguenti fasi:
- sgrassaggio per eliminare oli e contaminanti;
- risciacquo;
- decapaggio, quando necessario;
- attivazione della superficie;
- immersione nella soluzione fosfatante;
- risciacquo finale;
- eventuale passivazione, oliatura o preparazione alla verniciatura.
Il controllo dei parametri di processo, come temperatura, concentrazione della soluzione e tempi di immersione, è determinante per ottenere uno strato uniforme e conforme alle specifiche richieste.
Fosfatazione ai sali di zinco: processo di realizzazione
La fosfatazione ai sali di zinco viene realizzata immergendo il componente in bagni chimici contenenti sali di zinco e fosfati.
Durante la reazione chimica si sviluppa uno strato cristallino fortemente aderente alla superficie metallica, capace di migliorare sia la protezione dalla corrosione sia l'ancoraggio di vernici, cataforesi e rivestimenti organici.
Il trattamento viene impiegato sia come protezione temporanea sia come fase preparatoria nei cicli di verniciatura industriale.
Specifiche tecniche del trattamento di fosfatazione al manganese
Nel trattamento di fosfatazione al manganese, lo spessore dello strato varia generalmente in funzione del ciclo produttivo, del materiale e delle prestazioni richieste. In ambito industriale si ottengono normalmente rivestimenti con massa superficiale compresa tra circa 10 e 30 g/m2, corrispondenti indicativamente a spessori dell'ordine di pochi micrometri.
La qualità del trattamento dipende da diversi fattori, tra cui:
- composizione del bagno chimico;
- temperatura di esercizio;
- tempo di permanenza;
- stato della superficie prima del trattamento.
Questi parametri consentono di ottenere rivestimenti caratterizzati da elevata uniformità, ottima adesione e prestazioni costanti nel tempo.
Perché scegliere la fosfatazione di Gruppo Gaser
Gruppo Gaser mette a disposizione esperienza, impianti tecnologicamente avanzati e un rigoroso controllo dei processi per realizzare trattamenti di fosfatazione conformi agli standard qualitativi richiesti dai principali settori industriali.
Ogni ciclo viene definito in funzione delle caratteristiche del componente, del materiale e delle prestazioni richieste, garantendo risultati ripetibili e affidabili.
La profonda esperienza del personale produttivo permette di definire al meglio i pretrattamenti necessari al fine di ottenere il trattamento più performante possibile.