Il decapaggio spiegato – Definizione, processo e altro ancora

Per raggiungere questi obiettivi si ricorre spesso a processi come la smerigliatura, la sabbiatura o la spazzolatura a filo. Tuttavia, questi processi possono essere meno accurati e talvolta possono rimuovere quantità eccessive o insufficienti di metallo.

In questo articolo esploreremo un’alternativa più affidabile. finitura superficiale processo noto come decapaggio, che viene comunemente utilizzato per rimuovere le incrostazioni e la ruggine dalle superfici metalliche. Cominciamo.

Che cos’è il decapaggio dei metalli?

Il decapaggio dei metalli è il processo di pulizia delle superfici metalliche contaminate con sostanze chimiche specifiche prima di un’ulteriore lavorazione o rivestimento. È più comunemente eseguito dopo processi di lavorazione a caldo, poiché tendono a lasciare uno strato di ossido scolorito sulla superficie. Per rimuovere queste incrostazioni, il pezzo viene immerso in bagni acidi. Pertanto, prima delle operazioni di laminazione a freddo, l’acciaio laminato a caldo viene solitamente sottoposto a una linea di decapaggio per rimuovere le incrostazioni superficiali.

Per metalli e applicazioni diverse si utilizzano vari acidi, ma i più comuni sono l’acido cloridrico e l’acido solforico. Poiché le sostanze chimiche utilizzate sono comunemente note come liquore di sottacetiIl processo è noto come decapaggio. A volte viene chiamato lavaggio acido se non è necessaria la decalcificazione.

Le parti metalliche sono esposte ai liquidi di decapaggio tramite bagno a immersione, spruzzo o applicazione con una spazzola. Nel caso di tubi che devono essere decapati internamente, il liquido di decapaggio viene pompato attraverso di essi.

Il decapaggio è più spesso eseguito su metalli ferrosi, metalli nobili, rame e leghe di alluminio. Il metallo decapato presenta diversi vantaggi, come una superficie attraente, una maggiore durata, una maggiore resistenza alla corrosione e l’eliminazione di zone colpite dal calore.

Processo di decapaggio – Come viene decapato l’acciaio?

Il processo di decapaggio è piuttosto semplice e può essere suddiviso in sei semplici fasi:

• Pre-pulizia
• Preparazione della soluzione di decapaggio
• Decapaggio
• Risciacquo
• Neutralizzazione e applicazione dell’antiruggine
• Asciugatura

Pre-pulizia

La fase di pre-pulizia si riferisce alla pulizia del materiale utilizzando soluzioni sgrassanti o caustiche. In questa fase devono essere rimosse le impurità superficiali, come l’olio sciolto, lo sporco e qualsiasi altro contaminante.

Preparazione della soluzione di decapaggio

In genere, per il processo di decapaggio si utilizza acido cloridrico o solforico diluito. La concentrazione e la temperatura variano a seconda dei metalli e del livello di decapaggio richiesto. È possibile trovare le concentrazioni ideali facendo riferimento ai requisiti del progetto o alle linee guida del produttore.

La soluzione deve essere preparata con estrema cautela. L’acido deve sempre essere aggiunto all’acqua e non viceversa, per evitare schizzi di acido concentrato.

Decapaggio

In questa fase, si immerge l’acciaio al carbonio in un bagno di acido cloridrico o solforico se il contenuto di carbonio è inferiore al 6%. Se il contenuto di carbonio è superiore, l’acciaio deve essere prima decapato con acido fluoridrico, nitrico o fosforico.

Il materiale viene immerso completamente nella soluzione per un periodo di tempo predeterminato. La durata dipende dal livello di contaminazione e dalla tipo di metallo. L’intervallo può variare da pochi minuti a qualche ora. La soluzione deve essere agitata di tanto in tanto.

Una piccola quantità di materiale (dall’1 al 3% della massa dell’acciaio) viene rimossa dalla superficie mediante reazioni chimiche, liberando il materiale dagli ossidi di ferro. L’acciaio viene rimosso dalla soluzione una volta raggiunti livelli di pulizia sufficienti.

Il liquido di decapaggio rimasto, ora contaminato da scaglie di ruggine e polvere di ossido di ferro, è chiamato fango di decapaggio. È possibile recuperare parte dell’acido e dell’ossido ferrico attraverso la rigenerazione, ma il resto deve essere smaltito correttamente in quanto classificato come rifiuto pericoloso.

Risciacquo

La superficie dell’acciaio deve essere pulita da tutto l’acido risciacquandola con acqua pulita. Tutte le tracce della soluzione decapante devono essere rimosse prima di procedere a ulteriori lavorazioni.

Neutralizzazione e applicazione dell’antiruggine

In alcuni casi, il pezzo viene neutralizzato con una soluzione alcalina per pulire a fondo la superficie e rimuovere eventuali tracce di decapante. A questo scopo è adatto un neutralizzatore commerciale o il bicarbonato di sodio. Le soluzioni alcaline vengono anche integrate con inibitori di ruggine per migliorare le proprietà anticorrosione del pezzo.

Asciugatura

Dopo il risciacquo e la neutralizzazione, il pezzo viene asciugato prima di considerare il processo completo. Una volta completata questa fase, il pezzo è pronto per ulteriori lavorazioni o rivestimenti, a seconda delle necessità.

Acidi utilizzati per il decapaggio

Gli acidi più comuni utilizzati per il decapaggio dell’acciaio sono l’acido cloridrico e l’acido solforico. Questi prodotti chimici funzionano anche per una varietà di metalli diversi dall’acciaio.

Oggi l’acido cloridrico è più comune, ma in passato era l’acido solforico. L’acido solforico è più conveniente dell’acido cloridrico, ma non è adatto alle linee di produzione rapida dell’acciaio a causa dei suoi requisiti per una maggiore durata del contatto. Le acciaierie automatiche possono produrre acciaio laminato a caldo a velocità fino a 243 m/min, il che richiede tempi di decapaggio rapidi.

L’acido cloridrico è anche più efficiente nel rimuovere la formazione di incrostazioni e ha costi di riscaldamento ridotti, poiché il processo può avvenire a temperatura ambiente. Inoltre, la penetrazione dell’idrogeno attraverso la diffusione è minore e i depositi di sali di ferro sui pezzi decapati sono ridotti. Tuttavia, l’acido cloridrico può essere difficile da recuperare e inizia a fumare a temperature leggermente elevate. Inoltre, è più corrosivo e più difficile da smaltire rispetto all’acido solforico.

L’acido solforico, oltre a essere più economico, ha il vantaggio di poter manipolare il tasso di decapaggio regolando la temperatura del processo. L’aumento della temperatura consente di decapare in modo più efficace concentrazioni di acido inferiori. Il solfato di ferro che si forma durante il decapaggio con acido solforico è più facile da recuperare e l’acido può essere rinnovato più frequentemente.

Tuttavia, l’acido solforico attacca il metallo di base in modo più aggressivo. Inoltre, favorisce la diffusione dell’idrogeno in profondità. I residui del decapaggio sono anche più adesivi e il processo richiede quasi sempre un riscaldamento.

Gli acciai al carbonio con un contenuto di carbonio superiore al 6% (ghisa) vengono inizialmente decapati con acido fosforico, acido nitrico e acido fluoridrico prima di essere trattati con una soluzione di acido cloridrico o solforico. Gli acidi nitrico e fluoridrico sono adatti anche per il decapaggio di acciai al cromo-nichel resistenti alla corrosione e agli acidi.

L’acido fosforico è l’opzione migliore per rimuovere una sottile pellicola di ossido di ferro o incrostazioni di ferro. Il processo è anche relativamente costoso. Tuttavia, l’uso dell’acido fosforico porta alla formazione di un sottile strato di fosfato di ferro, che immediatamente passiva il metallo.

Leghe di rame sono tipicamente decapate con acido solforico diluito, mentre l’ottone è meglio decapato con una miscela di acido nitrico e solforico concentrato, insieme a fuliggine e cloruro di sodio.

Vantaggi del decapaggio

Il decapaggio dei materiali viene effettuato per i seguenti vantaggi:

1. I materiali vengono puliti da tutte le impurità superficiali, come ruggine e calcare. Il risultato finale è una superficie liscia e pulita finitura superficiale.
2. Il processo rimuove le tinte termiche delle operazioni precedenti. Il prodotto finale ha un colore uniforme che si ottiene con pochissimi processi di finitura.
3. Migliora la resistenza alla corrosione del materiale, come nel caso di l‘acciaio inossidabile.
4. Minore abrasione della superficie metallica rispetto al metodo meccanico. Si elimina anche la possibilità di incorporazione di particelle.
5. Migliora l’aspetto della superficie. I gioielli vengono spesso decapati per rimuovere dalla superficie l’antiestetico strato di ossido di rame.
6. Il decapaggio è un processo semplice, economico e relativamente facile.
7. Possiamo recuperare prodotti di valore dai fanghi di decapaggio inviando le scaglie di scarto a un impianto di sinterizzazione, dove possono essere trasformate in una massa solida di acciaio.

Limiti del decapaggio

1. È difficile ottenere risultati coerenti poiché l’acido diventa più debole con il passare del tempo. La quantità di materiale rimosso varia nel tempo a causa del degrado del bagno acido.
2. I fanghi di decapaggio sono rifiuti pericolosi. Rigoroso Regolamenti EPA su questo materiale di scarto ne limitano in qualche modo l’uso.
3. La manipolazione di sostanze chimiche pericolose per il decapaggio è un problema significativo per la sicurezza nel processo di decapaggio.
4. In alcuni casi, la diffusione dell’idrogeno può provocare l’infragilimento da idrogeno, causando la fragilità e la debolezza dell’acciaio e influendo negativamente sulla qualità del prodotto. proprietà fisiche del materiale.