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30 Gen 2023

I rivestimenti organici per la protezione dei materiali metallici dalla corrosione: le pitture

Organic Treatments

Negli ultimi mesi abbiamo approfondito alcuni dei metodi più comuni e diffusi in ambito oleodinamico per prevenire la corrosione dei materiali, in particolare i rivestimenti metallici e inorganici.
Nel post di questo mese termineremo il nostro viaggio nelle tecniche di protezione delle parti metalliche dalla corrosione analizzando l’ultima metodologia utilizzata nel settore della componentistica: i rivestimenti organici.

Cosa sono i rivestimenti organici?

Con ‘rivestimenti organici’ si indicano gli strati formati sulla superficie di vari materiali metallici attraverso l’utilizzo di pitture, vernici, smalti, bitumi, etc.
In particolare, i rivestimenti organici più diffusi nel settore oleodinamico sono le pitture.

Cosa sono le pitture?

Con pitture si intendono sistemi eterogeni costituiti da un insieme di pigmenti dispersi in un composto filmogeno (legante) portato alla viscosità di applicazione desiderata attraverso la miscelazione con solventi e diluenti. L’applicazione di questi composti sulla superficie metallica forma una pellicola solida e aderente a protezione del materiale metallico.

L’utilizzo di rivestimenti organici protettivi a base di oli, grassi, cere e bitumi risale all’antichità; quello delle pitture vere e proprie per la protezione dei materiali metallici solo al Settecento. Ancora più tardi, solo al secolo scorso, risale la formulazione di pitture specificatamente studiate contro l’azione aggressiva di sostanze chimiche, rese possibili grazie a leganti resistenti agli acidi, alle basi, alle soluzioni saline e ai fumi caldi corrosivi.

L’azione protettiva delle pitture

Le pitture proteggono le superfici sulle quali vengono applicate attraverso due meccanismi:

Effetto di tipo barriera, formando uno o più strati che impediscono la diffusione dell’agente aggressivo (nella maggior parte dei casi l’ossigeno) o riducendo la concentrazione ionica, aumentando in entrambi i casi la resistenza nella zona vicina al metallo.

L’efficacia protettiva della barriera dipende da 3 fattori:

  • Lo spessore; a spessore maggiore corrisponde una minore permeabilità. In ambito oleodinamico, per resistere ad ambienti e fluidi aggressivi, è necessario superare spessori di 200-300 micron.
  • La percentuale di solvente all’interno della pittura; più solvente è presente meno efficace sarà la barriera (diminuisce il numero di particelle che generano la barriera). Al contrario, meno solvente è presente più difficile diventa la stesura omogenea della pittura.
  • L’omogeneità dell’applicazione, che migliora sensibilmente l’efficacia della barriera.

Effetto di tipo attivo, che si realizza attraverso due modalità:

  • trasferendo alla superficie metallica alcune proprietà protettive dei pigmenti che creano condizioni di inibizione e passività.
  • Fornendo una protezione aggiuntiva derivante dal deterioramento di alcun particelle interne ai pigmenti al posto della superficie metallica (vernici a base zinco).

I cicli di pitturazione generalmente utilizzati per i componenti oleodinamici sono costituiti da diverse mani e sfruttano entrambi i meccanismi protettivi sopra descritti. Inoltre, la scelta dei materiali e del ciclo di protezione, la preparazione dei fondi o le modalità di applicazione della pittura sono fondamentali per garantire la protezione desiderata del componente oleodinamico per la vita di servizio prevista.

Come funziona la pitturazione

Per raggiungere il grado di protezione richiesto si ricorre ad un sistema multistrato, costituito da più livelli di pitturazione:

  • Preparazione e pretrattamento della superficie metallica da pitturare

Prima di effettuare qualsiasi trattamento, le superfici metalliche devono essere preparate adeguatamente in modo da:

  • rimuovere ossidi naturali o derivanti da lavorazioni, eventuale sporco o contaminante,
  • rendere la superficie adatta all’ancoraggio dello strato protettivo.

Le principali tecniche di pretrattamento dei metalli sono:

  • Sgrassaggio con solventi o con detergenti
  • Sabbiatura, utilizzata soprattutto per la preparazione delle superfici in acciaio. Nei casi di pitturazione per ambienti aggressivi con pitturazioni ad alto spessore è la più utilizzata.
  • Prima mano, di fondo, detta primer

Al primer è affidato il compito di aderire perfettamente al metallo di base e fungere da ancorante per le mani successive. Fornisce una prima barriera per inibire il processo corrosivo. Se sono presenti ulteriori additivi per una protezione ancora più attiva, solitamente sono presenti in questo strato.

  • Seconda mano, intermedia

La seconda mano deve dare spessore ed aumentare l’impermeabilità del film, garantendo la resistenza verso l’ambiente esterno (effetto barriera). Può essere divisa in più mani se lo spessore finale richiesto diventa importante.

  • Mano di finitura o copertura

La finitura è formulata per ottenere la massima resistenza chimica e proteggere gli strati sottostanti dai raggi UV che potrebbero deteriorare la vernice.

In conclusione, la buona riuscita delle pitture dipende da una scelta corretta del ciclo di pitturazione in relazione, al tipo di superfice metallica alla quale viene applicata, all’aggressività dell’ambiente in cui verrà utilizzato il componente, all’adeguata preparazione delle superfici e alla appropriata applicazione delle pitture.

È pertanto raccomandato affidarsi a professionisti del settore in grado di valutare il migliore trattamento necessario per proteggere un componente sulla base della specifica applicazione e delle condizioni ambientali in cui il sistema si troverà ad operare.

Per qualunque dubbio o approfondimento relativamente al trattamento di pitturazione più adatto alla vostra applicazione, contattate il nostro Team Commerciale.
Stay tuned!