Proprietà della nichelatura chimica
Leghe Rivestibili e Aderenza
I trattamenti di nichelatura chimica della famiglia NIPLATE® possono essere applicati alla maggior parte delle leghe metalliche utilizzate nella meccanica di precisione. Uno dei principali punti di forza di questo processo è l’eccellente aderenza del rivestimento al materiale base, ottenuta grazie al legame chimico che si instaura tra la lega di nichel-fosforo depositata e il substrato metallico opportunamente preparato.
L’aderenza non è però una proprietà "automatica": dipende in modo diretto dal materiale base, dal suo stato metallurgico e dalla condizione superficiale con cui il pezzo arriva al trattamento.
Il ruolo della preparazione superficiale
Il processo di nichelatura chimica prevede una sequenza controllata di pre-trattamenti chimici finalizzati a rimuovere contaminanti, ossidi e film superficiali, attivando la superficie prima della deposizione del rivestimento NIPLATE®.
Questa fase è fondamentale per garantire:
- l’innesco corretto della reazione autocatalitica;
- la continuità dello strato depositato;
- un’elevata resistenza all’adesione del rivestimento durante l’esercizio.
In molti casi, i pre-trattamenti chimici sono sufficienti. Tuttavia, alcune leghe o stati metallurgici richiedono pre-trattamenti meccanici aggiuntivi.
Leghe critiche e pre-trattamenti meccanici
Alcuni materiali presentano naturalmente superfici più difficili da attivare dal punto di vista chimico. È il caso, in particolare, di:
- acciai inossidabili, per la presenza di uno strato passivo stabile;
- acciai sottoposti a trattamenti termochimici come la cementazione, che presentano superfici alterate chimicamente o ossidate;
- leghe di titanio, caratterizzate da ossidi superficiali passivi.
Per queste leghe è generalmente necessario un pre-trattamento meccanico di micro-sabbiatura, che ha lo scopo di rimuovere lo strato superficiale passivo o alterato e favorire l’ancoraggio iniziale del rivestimento.
La micro-sabbiatura comporta un incremento della rugosità superficiale, tipicamente compreso tra Ra 1,00 e 1,60 µm, valore che deve essere valutato in funzione dei requisiti funzionali del componente.
Trattamenti termici e aderenza
Nel caso di acciai inossidabili e acciai trattati termochimicamente, l’aderenza del rivestimento può essere ulteriormente migliorata mediante un trattamento termico successivo alla nichelatura chimica, effettuato a temperature pari o superiori a 250 °C.
Questo trattamento contribuisce a stabilizzare l’interfaccia tra rivestimento e materiale base, incrementando l’adesione.
Leghe rivestibili e pre-trattamenti consigliati
La tabella seguente riassume, in modo indicativo, i principali materiali di base e la necessità di pre-trattamenti meccanici prima della nichelatura chimica:
| Lega | Pre-trattamento meccanico |
|---|---|
| Acciaio al carbonio | Nessun pre-trattamento meccanico necessario |
| Acciaio cementato | Sabbiatura necessaria |
| Acciaio inox | Sabbiatura necessaria |
| Leghe di alluminio | Nessun pre-trattamento meccanico necessario |
| Leghe di rame | Nessun pre-trattamento meccanico necessario |
| Leghe di titanio | Sabbiatura necessaria |
Queste indicazioni devono essere considerate come linee guida generali: lo stato del materiale, la lavorazione meccanica e l’applicazione finale possono richiedere valutazioni specifiche.
CONSIGLI PRATICI
- Identificare sempre in modo chiaro a disegno il materiale base da rivestire.
- Il materiale non deve presentare magnetismo residuo, il quale può creare difetti di eccessiva rugosità.
- I pezzi devono essere puliti o protetti con oli facilmente solubili in detergenti acquosi.
- Non devono essere presenti contaminanti superficiali non asportabili dai normali pre-trattamenti (oli pesanti, paste di lucidatura, residui di adesivi, segni di pennarello, ecc.).
- La superficie non deve presentare difetti come cricche, porosità, bave, ossidazioni profonde, inclusioni o scorie di saldatura, che possono compromettere l’adesione e la qualità del rivestimento.
In sintesi, la corretta aderenza del rivestimento di nichelatura chimica è il risultato di una combinazione controllata di materiale base, preparazione superficiale e processo. Una valutazione attenta di questi fattori è essenziale per ottenere prestazioni affidabili e ripetibili nel tempo.