Protezione contro la corrosione
Generalità
Sono state studiate le possibili soluzioni per combattere il noto problema della corrosione degli acciai per molle. Un rivestimento anticorrosione, in genere, ha solo un effetto ritardante su questo fenomeno distruttivo.
La corrosione dell'acciaio è un problema molto complesso e dipende da un grande numero di fattori e non sarà esaminato in questa sede. I provvedimenti protettivi elencati in tabella 14 sono risultati efficienti durante l'uso pratico. Essi spesso rappresentano un compromesso tra l'efficienza della protezione e l'aspetto economico. In caso di forti aggressioni chimiche, sarebbe opportuno verificare i vantaggi dell'utilizzo di un materiale anticorrosivo di per se, soprattutto se un eventuale danno dei pezzi montati provocherebbe costi elevati.
Nelle molle a tazza, l'applicazione del carico avviene su superfici di contatto molto piccole e quindi le pressioni sono elevate. Durante l'uso dinamico di molle rivestite, queste zone sono esposte al rischio di fessurazione ed usura del rivestimento. Una volta verificatosi questo, non è più possibile fermare la corrosione interstiziale e la formazione di corrosione locale. Qualora il materiale di rivestimento fosse più nobile del materiale di supporto, come per esempio nel caso di rivestimento in nichel, una rottura nel rivestimento provocherebbe una maggiore corrosione del materiale di base in seguito alla elevata differenza di potenziale tra rivestimento e supporto.
Si sconsigliano i rivestimenti galvanici di molle a tazza sottoposti a carichi ciclici, perché con i procedimenti attualmente noti per la deposizione di strati metallici da soluzioni acquose, non è possibile escludere con assoluta sicurezza che non si verifichi la fragilità da idrogeno e quindi la rottura
Rivestimenti usati per molle a tazza CB
La protezione più usata della cb per le molle a tazza di acciaio bassolegati è un rivestimento di fosfato di zinco con pori chiusi da olio anticorrosione.
Cere e grassi si sono dimostrati molto efficienti per l'utilizzo statico anche all'esterno non direttamente esposto agli agenti atmosferici.
La zincatura di pezzi d'acciaio è un metodo usato con successo da decenni. L'effetto anticorrosivo si basa principalmente sul fatto che lo zinco è meno nobile del metallo da proteggere. In ambiente umido, sulla superficie di zinco si creano carbonati, idrossidi, ossidi ecc. le cui caratteristiche influiscono sul processo corrosivo. Grazie alla cromatura del rivestimento di zinco, il processo può essere ritardato notevolmente. Lo zinco, a contatto con il supporto d'acciaio ed in presenza di un elettrolita, ha un comportamento anodico. Durante il processo di corrosione si formano elementi locali, lo zinco entra in soluzione ed il supporto d'acciaio rimane protetto. Questo meccanismo è efficace anche in caso di parti danneggiate (la cosiddetta protezione remota). L'effetto anticorrosione dello zinco è limitato alle sostanze corrosive, atmosfera ed acqua fino alla temperatura massima di 60ºC. Lo zinco non è resistente alle soluzioni acide ed alcaline di sostanze organiche e non può essere usato per la protezione contro la corrosione nel settore alimentare.
La polvere di zinco si usa per le molle a tazza di grande dimensioni e per piccole quantità produttive. L'effetto protettivo è determinato dai leganti usati nonché dallo spessore del rivestimento.
Il metodo di zincatura più usato dalla CB per la protezione delle molle a tazza è zincatura meccanica CB. Questo metodo di zincatura, eseguita previo accurata pulizia dei pezzi da trattare, consiste nell'applicazione di uno sottile strato di rame ad immersione (quindi non elettroplaccato) e nel trattamento successivo dei pezzi all'interno di una baritatrice, contenente polvere di zinco e sfere di vetro di dimensioni diverse con l'aggiunta di un acceleratore. Il trattamento termina dopo un determinato tempo ed alla fine il 95-98% dello zinco aggiunto risulta placcato sulle molle a tazza. Infine, i pezzi vengono sottoposti a cromatura in una soluzione di cromato.
L'efficienza della cromatura sparisce a temperature superiori ai 60ºC.
Il metodo Dacromet 320® è un procedimento anticorrosivo sviluppato negli USA ed applicato in licenza da diverse galvaniche europee. Il Dacromet è un rivestimento a base di lamelle di zinco ed alluminio, cromati precedentemente tramite un procedimento speciale (cromatura interna). Anche con spessori molto sottili si sono ottenuti ottimi risultati nelle prove in nebbia salina.
I rivestimenti di poliammide sono utilizzati da diversi anni per i dischi di serraggio da esterno. A causa della durezza ridotta del poliammide e delle notevoli variazioni di spessore dei rivestimenti, questo sistema protettivo non è sempre adatto per le molle a tazza e limitato alle applicazioni statiche. Prima del rivestimento con poliammide, i pezzi devono essere zincati, altrimenti anche solo rotture molto piccole del rivestimento ne proverebbero l'inutilizzabilità. Pezzi con peso unitario inferiore ai 90g vengono rivestiti con il procedimento Minicoat. Con questo procedimento, i pezzi vengono riscaldati in un forno a continuo e successivamente lasciati cadere in un bagno di polvere di plastica. Il calore immagazzinato nei pezzi permette il rivestimento per fusione con la polvere termoplastica. Tramite la quantità di calore immagazzinato si regola lo spessore del rivestimento. Pezzi di dimensioni elevate vengono rivestiti tramite sinterazione centrifuga o a spruzzo elettrostatico a polvere.
La nichelatura, in genere si usa come provvedimento anticorrosione, antiusura e per motivi estetici. Le molle a tazza in particolare vengono trattate con nichelatura chimica, tramite leghe di nichel e fosforo. Il contenuto di fosforo determina il comportamento del rivestimento. Con un contenuto del 10-13% di fosforo si ottengono i risultati migliori in termini di resistenza alla corrosione e duttilità. Un contenuto inferiore di fosforo migliora la resistenza all'usura e diminuisce la resistenza alla corrosione. A causa dell'idrogeno generato durante il processo non si deve sottovalutare il rischio di fragilità da idrogeno.
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