Proprietà dell'anodizzazione
Trattamenti di Fissaggio
Il fissaggio (o sealing) è un trattamento post-anodizzazione che permette di sigillare i pori dello strato di ossido di alluminio, incrementandone significativamente la resistenza a corrosione e stabilizzandone le proprietà nel tempo.
La struttura porosa dello strato di ossido
Come descritto nella sezione introduttiva, l'ossido di alluminio formato mediante anodizzazione in acido solforico ha una struttura colonnare a nido d'ape, con celle di forma esagonale e una porosità centrale che si estende per quasi tutta la profondità dello strato.
Questa struttura porosa è fondamentale per permettere la colorazione con pigmenti organici, garantire l'adesione del rivestimento al materiale base e consentire la crescita uniforme dello strato durante il processo.
Tuttavia, la porosità rappresenta anche il primo potenziale innesco di corrosione: sostanze aggressive possono penetrare nei pori e raggiungere il materiale base sottostante.
Fissaggio a caldo
Il fissaggio a caldo è il trattamento più diffuso e più efficace per sigillare i pori dello strato di anodizzazione. Esso consiste nell'immersione del particolare anodizzato in acqua deionizzata ad una temperatura di circa 95°C per un tempo appropriato.
L'immersione in acqua calda provoca una idratazione superficiale dello strato di ossido di alluminio. Durante questo processo, l'ossido di alluminio (Al₂O₃) assorbe molecole d'acqua e si trasforma in idrossido di alluminio (boehmite, AlO(OH)). Poiché l'idrossido ha un volume maggiore rispetto all'ossido originale, l'espansione volumetrica che ne deriva chiude meccanicamente i pori, rendendo la struttura più compatta e impermeabile.
Vantaggi
- Massima resistenza a corrosione raggiungibile (>1000 ore in nebbia salina possibili)
- Processo eco-friendly: utilizza solo acqua, senza sostanze chimiche pericolose
- Completa chiusura dei pori
- Stabilizza i pigmenti in caso di colorazione
- Riduce l'assorbimento di umidità dello strato
- Migliora la resistenza chimica
Svantaggi
- Possibile riduzione della resistenza all'usura della superficie dovuta alla modifica chimica dello strato di ossido di alluminio.
Effetto sulla resistenza a corrosione
Il fissaggio a caldo incrementa significativamente la resistenza a corrosione. Benché il trattamento di anodizzazione permetta di ottenere una buona resistenza a corrosione, il fissaggio a caldo la incrementa ulteriormente grazie alla chiusura meccanica dei pori. Con un processo ottimizzato, è possibile ottenere una resistenza a corrosione superiore a 1000 ore in nebbia salina neutra.
Quando il fissaggio è necessario
Il trattamento di fissaggio diventa necessario in diverse situazioni. In particolare, è raccomandato quando è richiesta massima resistenza a corrosione in ambienti aggressivi, quando il componente sarà esposto a sostanze chimiche (anche non aggressive), o quando è stato effettuato un trattamento di colorazione per stabilizzare i pigmenti. Il fissaggio è inoltre obbligatorio per applicazioni che prevedono contatto con alimenti secondo la normativa EN 14392. Infine, è consigliato quando è necessario impedire l'ingresso di sostanze nei pori dello strato anodico come oli che possono penetrare e macchiare la superficie.
Contatto con alimenti - EN 14392
La normativa EN 14392 "Requirements for anodized products for use in contact with foodstuff" specifica che per componenti destinati al contatto con alimenti il fissaggio è obbligatorio.
La normativa EN 14392 stabilisce che la lega di alluminio utilizzata deve essere conforme a EN 601 o EN 602, e che il trattamento di anodizzazione deve essere seguito da fissaggio. Quest'ultimo deve essere effettuato esclusivamente a caldo in acqua, mentre non è permesso l'uso di fissaggio a base di sali di nichel.
L'obbligatorietà del fissaggio per applicazioni alimentari è motivata dalla necessità di impedire la cessione di alluminio o altri elementi all'alimento attraverso i pori, garantire la stabilità del rivestimento nel tempo, prevenire l'assorbimento di sostanze dall'alimento nei pori e massimizzare la resistenza chimica a sostanze acide o saline presenti negli alimenti.
Per maggiori dettagli sulla conformità alimentare, consultare la sezione Resistenza Chimica.
Per un'analisi dettagliata delle normative, dei requisiti tecnici e delle best practice per l'anodizzazione destinata al contatto con alimenti, consultare l'articolo di approfondimento Anodizzazione e Contatto con Alimenti
Altre applicazioni critiche
Il fissaggio è fortemente raccomandato anche per:
- Componenti in ambienti marini (massima corrosione)
- Applicazioni medicali e pharmaceutical
- Esposizione a sostanze chimiche anche moderate
- Anodizzazione colorata (stabilizzazione pigmenti)
- Applicazioni dove è richiesta massima durata nel tempo
Quando il fissaggio è sconsigliato
Il fissaggio può essere omesso o addirittura è sconsigliato in applicazioni dove:
- L'ambiente non è particolarmente aggressivo e la resistenza a corrosione richiesta è moderata
- È prioritario ottenere una superficie con elevata durezza e resistenza all'usura
Raccomandazioni pratiche
Specifica del fissaggio:
- Indicare sempre nella documentazione tecnica se il fissaggio è richiesto o meno
- Concordare i parametri di fissaggio con il fornitore per applicazioni critiche
Quando richiedere il fissaggio a caldo:
- Per contatto con alimenti: è obbligatorio secondo EN 14392
- Per massima resistenza a corrosione e per applicazioni in ambienti aggressivi
Quando omettere il fissaggio:
- Per applicazioni dove la resistenza all'usura è la proprietà principale ricercata
- Per applicazioni con basse necessità di resistenza alla corrosione
Altre considerazioni:
- Evitare fissaggio a freddo per nuove applicazioni (limitazioni normative crescenti)
Per maggiori informazioni sul fissaggio e sulla definizione delle specifiche tecniche, consultare la sezione Designazione secondo ISO/MIL o contattare il supporto tecnico di Durox.