Il rivestimento Dacromet è considerato una delle tecniche di rivestimento superficiali metalliche più avanzate per prevenire corrosione e danni anche in condizioni difficili. Il Dacromet è in realtà una soluzione acquosa di lamelle di zinco, polvere di alluminio e un legante inorganico come i sali cromici. Il rivestimento Dacromet forma una barriera multistrato attraverso un preciso processo di immersione e polimerizzazione per ottenere le sue proprietà protettive.
Lo standard test in nebbia salina hanno scoperto che il campione rivestito in Dacromet consumava solo 1 μm di spessore del rivestimento ogni 100 ore, mentre il campione elettrozincato consumava 1 μm ogni 10 ore.
Contenuti
Processo di rivestimento Dacromet
Ecco i passaggi fondamentali del processo di rivestimento Dacromet:
Pulizia e sgrassaggio
Innanzitutto, si riduce la quantità di rivestimento dei componenti da trattare utilizzando detergenti alcalini per rendere più efficace l'adesione. La pulizia meccanica di qualsiasi tipo di incrostazione e ruggine viene effettuata tramite pallinatura.
Soluzione di rivestimento Dacromet
Dopo un'accurata pulizia e asciugatura, i componenti vengono rivestiti con un rivestimento a immersione e centrifuga, a immersione e drenaggio o a spruzzo. Immersi in una soluzione di Dacromet con l'ausilio di un cestello metallico.
- Immersione-centrifuga: piccole parti vengono immerse nella sospensione e centrifugate per rimuovere l'eccesso.
- Immersione-scarico: i pezzi più grandi, il cui peso è superiore a 0.5 kg o la cui lunghezza supera i 200 mm, vengono immersi e lasciati scolare; sono adatti per tubi o pezzi stampati.
- Rivestimento a spruzzo: utilizzato per geometrie complesse o ritocchi
Pre-essiccazione
Una volta applicato il rivestimento, viene eseguita una fase di appassimento per rimuovere l'acqua e i solventi leggeri:
Qui, la temperatura viene mantenuta tra 50 e 80 °C per 10-20 minuti. Questo passaggio aiuta a prevenire difetti come bolle, striature o sfaldature durante la stagionatura.
Polimerizzazione termica
La fase finale del rivestimento Dacromet prevede la polimerizzazione. Dopo l'appassimento, i pezzi vengono cotti in un forno a convezione per polimerizzare il rivestimento e legare le scaglie metalliche. La temperatura del forno è impostata a 300-350 °C per circa 20-40 minuti, a seconda della massa del pezzo e del design del forno.
In questa fase, si verificano tutte le reazioni chimiche tra ZnAl e il legante; di conseguenza, si formano ossidi di zinco e alluminio e il legante subisce una reticolazione. Infine, si forma una pellicola dura, durevole e resistente alla corrosione.
Come funziona il rivestimento Dacromet
Protezione Galvanica
Il rivestimento Dacromet prevede un'azione galvanica per proteggere l'acciaio sottostante dalla corrosione. Come strato di ruggine superficiale, lo zinco agisce da anodo e si ossida formando ossidi di zinco (ZnO) e carbonati di zinco (ZnCO₃). Questi ossidi contribuiscono a sigillare le microfratture responsabili della corrosione.
Strato di passivazione
Durante il processo di polimerizzazione del rivestimento Dacromet, si forma una pellicola passiva densa e aderente di ossidi come ZnO, Al₂O₃ e Cr₂O₃. La pellicola è chimicamente stabile, insolubile in acqua e non conduttiva, il che limita la velocità di corrosione di zinco e acciaio.
Protezione della barriera
La protezione tramite barriere è uno dei principali meccanismi di difesa della placcatura Dacromet. In questo processo, le lamelle di zinco e alluminio si allineano in strati sovrapposti e il legante reagisce bloccandole in posizione. Di conseguenza, si forma una pellicola simile al vetro, che riduce la penetrazione di umidità e altre sostanze chimiche nell'acciaio.
Vantaggi del rivestimento Dacromet
Alta resistenza alla corrosione
La placcatura Dacromet sviluppa una barriera multistrato in grado di resistere a oltre 1,000 ore di test in nebbia salina, a dimostrazione della sua superiore resistenza alla corrosione anche in ambienti difficili e corrosivi. La combinazione di scaglie di zinco e alluminio fornisce una protezione sia fisica che galvanica che blocca la penetrazione di sali, umidità e altre sostanze chimiche.
Resistenza al calore
La finitura Dacromet è altamente resistente al calore, anche a temperature superiori a 300 °C (572 °F). Questo la rende adatta a componenti esposti ad ambienti ad alta temperatura, come nei settori automobilistico e aerospaziale.
Nessuna fragilità da idrogeno
Come altri metodi di rivestimento, il rivestimento Dacromet non comporta fragilità da idrogeno. Questo rende il Dacromet ideale per elementi di fissaggio in acciaio ad alta resistenza, molle e componenti che sarebbero vulnerabili alla fragilità.
Autolubrificante (per Dacromet 500)
La variante Dacromet 500 offre un basso attrito che elimina la necessità di lubrificanti aggiuntivi.
Eccellente adesione
I rivestimenti Dacromet offrono una forte adesione al materiale di base, rendendoli un'eccellente base per la verniciatura o ulteriori rivestimenti senza il rischio di sfaldamento.
Environmentally Friendly
Il rivestimento Dacromet non utilizza le sostanze chimiche pericolose tipicamente presenti nei rivestimenti tradizionali, come piombo, cadmio o cromo esavalente. La sua natura a base d'acqua riduce l'impatto ambientale durante l'applicazione e lo smaltimento perché non contiene COV.
Bassa manutenzione:
La placcatura Dacromet ha capacità autoriparanti grazie alla presenza di particelle di zinco. L'azione galvanica dello zinco garantisce una protezione a lungo termine senza la necessità di frequenti ricoperture. Di conseguenza, la superficie mantiene la sua lucentezza e integrità strutturale nel tempo.
Limitazioni del rivestimento Dacromet
Contiene cromo esavalente (Cr⁶⁺)
Alcuni rivestimenti Dacromet, come i tipi standard (320, 500), possono contenere cromo esavalente. La presenza di Cr⁶⁺ può comportare rischi ambientali.
Aspetto superficiale
La finitura naturale dei rivestimenti Dacromet è opaca e grigio-argento, il che potrebbe non essere esteticamente gradevole. Di conseguenza, potrebbe non essere adatta a tutte le applicazioni, soprattutto per i prodotti di consumo, dove l'aspetto è una priorità.
Non duro come i rivestimenti elettrolitici
Sebbene offra una buona resistenza alla corrosione, potrebbe non offrire lo stesso livello di durezza dei rivestimenti elettrodeposti come il cromo duro. Questo lo rende meno adatto ad applicazioni soggette a elevata usura.
Costo più elevato rispetto alla zincatura tradizionale
I rivestimenti Dacromet tendono ad essere più costosi per pezzo rispetto alla zincatura tradizionale.
Tipi di Dacromet
Ecco i tre tipi principali di rivestimento Dacromet con la loro composizione e il loro utilizzo:
| Tipo | Composizione | Spessore del rivestimento | Caratteristiche speciali |
|---|---|---|---|
| Rivestimento Dacromet 320 | 75% Zinco, 10% Scaglie di Alluminio, Matrice di passivazione cromata trivalente | 5–7 µm (Grado A) | Protezione di base contro la corrosione, colore grigio argento |
| Rivestimento Dacromet 500 | Simile al Dacromet 320 + lubrificante secco incorporato nella matrice | 8–10 µm (Grado B) | Autolubrificante, riduce le macchie, ideale per elementi di fissaggio |
| Dacromet LC | Versione modificata del Dacromet 320/500 con Cr⁶⁺ significativamente ridotto (<0.3 µg/cm²) | 5–10 µm (a seconda del grado) | Migliorato dal punto di vista ambientale, soddisfa le normative più severe |
A cosa serve il rivestimento Dacromet?
Settore automobilistico
Nel settore automobilistico, il rivestimento Dacromet viene utilizzato per proteggere dalla corrosione componenti dell'impianto frenante, elementi di fissaggio e componenti del telaio. Questi componenti rimangono a contatto con sali e alte temperature per aumentarne la durata e ridurre la manutenzione; sono rivestiti con Dacromet.
Settore Marino
Componenti rivestiti in Dacromet come bulloni, raccordi e minuteria offrono un'elevata resistenza alla nebbia salina e all'umidità continua. Previene la ruggine su piattaforme offshore, componenti navali e attrezzature portuali.
Metallurgia delle polveri
In metallurgia delle polveriI componenti sinterizzati sono porosi e vulnerabili all'ingresso di umidità, motivo per cui viene utilizzata la finitura Dacromet per migliorarne la resistenza alla corrosione. Il rivestimento forma una barriera inorganica uniforme. Penetra nei micropori e nelle irregolarità superficiali, sigillandole contro ruggine e ossidazione.
Agricoltura e macchinari pesanti
In agricoltura, il rivestimento Dacromet viene applicato a componenti di macchinari come bulloni, elementi di fissaggio, leveraggi e componenti idraulici. Grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione e agli attacchi chimici, questo rivestimento protegge da fango, fertilizzanti e condizioni meteorologiche estreme.
Dacromet vs zincatura
La tabella seguente mostra il confronto tra il rivestimento Dacromet e la zincatura.
| Attributo | Rivestimento Dacromet | Galvanotecnica di zinco |
|---|---|---|
| Tipo di processo | Inorganico, non elettrolitico (immersione-centrifuga, spruzzo) | Elettrolitico (soluzioni di cianuro, alcalino non cianuro, cloruro acido) |
| Compatibilità con i metalli di base | Adatto a un'ampia gamma di materiali, tra cui acciaio, ghisa e leghe | Utilizzato principalmente su acciaio e acciaio inossidabile |
| Resistenza alla corrosione | Molto alto (800–1000+ ore in nebbia salina) | Da moderata a buona (96–500+ ore a seconda dello spessore e del post-trattamento) |
| Spessore del rivestimento | 7–8 µm in genere | 5–25 µm (a seconda del metodo e delle specifiche del pezzo) |
| Rischio di fragilità da idrogeno | Nessuno (non elettrolitico) | Rischio elevato, soprattutto con acciai ad alta resistenza e bagni di cianuro |
| Resistenza al calore | Alto (oltre 300°C) | Da basso a moderato (tipicamente <120°C) |
| Impatto ambientale | Può contenere cromo esavalente (tossico), sono disponibili versioni senza Cr | Bagni di cianuro altamente tossici |
| Forma | Finitura grigio argento opaco | Metallico brillante e brillante |
| Adesione del rivestimento | Forte legame chimico con il substrato | Buona adesione, dipende dalla preparazione della superficie e dal tipo di bagno |
| Costo | Maggiore | Abbassare |
| Aree di applicazione | Elementi di fissaggio per il settore automobilistico (bulloni, componenti dei freni), navale, aerospaziale, industriale | Automotive (parti interne, elementi di fissaggio), beni di consumo, fondo per vernice |
Il futuro del Dacromet
Basso contenuto di Cr(VI)
Il Cr(VI) è altamente tossico e cancerogeno, il che ha causato alcune restrizioni nell'applicazione della tecnologia Dacromet.
Polvere di zinco fine e scagliosa
La polvere metallica è uno dei componenti più importanti del rivestimento Dacromet e la sua qualità gioca un ruolo chiave nel determinarne le prestazioni. Per la preparazione del rivestimento Dacromet, si utilizza polvere di zinco lamellare con uno spessore di 0.2~0.5 μm e una granulometria media di 15~20 μm.
Riduzione della temperatura e del tempo di essiccazione
Ridurre la temperatura e il tempo di cottura aiuta a risparmiare energia e a ridurre i costi.
Maggiore durezza e resistenza all'usura
A causa della bassa durezza dello strato di pellicola Dacromet, la sua resistenza all'usura è scarsa. Ciò rende il pezzo in lavorazione vulnerabile a urti e graffi esterni, compromettendone l'integrità superficiale e la resistenza alla corrosione.