Ossidazione dura dell'allumino

Questo tipo di trattamento ha la peculiarità di dar luogo a rivestimenti anodici duri, con spessori da 25 a 125 mm, tipici per garantire una elevata resistenza all'usura ed all'abrasione.Trattamenti di ossidazione dura si caratterizzano dal punto di vista esecutivo essenzialmente per operare a basse temperature dell'elettrolita, con elevate densità di corrente e di tensione; ciò determina una modesta azione solvente dell'elettrolita, e la possibilità di formare pareti delle celle di buon spessore. L’accorgimento principale che viene adottato per limitare l'attacco sull'ossido è appunto la riduzione della temperatura del bagno di ossidazione, che lavora fra -10 e +10 ^°C. Questo accorgimento è comune a tutta una gamma di tecniche di anodizzazione a spessore largamente diffuse nella pratica operativa; ciò che differenzia un procedimento dall'altro è l’accuratezza con cui risultano definite le combinazioni tra temperatura e densità di corrente, per l'ottenimento, anche in funzione delle composizioni chimiche delle leglghe, dei migliori risultati in termini di durezza e resistenza alla abrasione dell'ossido.Quando si adottano finiture anodizzate a spessore, è opportuno tenere in considerazione alcuni punti basilari:

Problemi dimensionali

Gli strati di ossido duro crescono sviluppandosi verso l'interno del metallo, ma vanno ad occupare uno spazio maggiore di quello dell'alluminio che si è trasformato in ossido. Nel progettare e disegnare le dimensioni di manufatti da sottoporre ad ossidazione dura occorrerà tener conto di questa caratteristica, ricordando che all'incirca la metà dello spessore dello strato va a costituire sovrametallo
(Fig.: A: Ossidazione anodica - protezione anticorrosione. B: Ossidazione anodica dura - antiusura).

Durezza e resistenza all'abrasione

La misurazione della durezza di strati sottili, depositati su materiale relativamente tenero, ha significato solo se effettuata sulla sezione dello strato, quindi per spessori dell'ossido non inferiori a 30 mm. Volendo misurare la durezza di strati di ossido duro su getti, in particolare se realizzati con leghe ad elevato contenuto di Si, è necessario tener presente che nell'ossido rimangono inglobate particelle di silicio metallico, la cui presenza può rendere scarsamente significative le misurazioni. La durezza dello strato di ossido è peraltro funzione di numerosi parametri, tra cui, essenzialmente, le condizioni operative di anodizzazione, la natura dell'elettrolita ed il tipo di lega; nella tabella qui sotto sono riportati a titolo indicativo i valori di microdurezza di ossido duro in funzione del tipo di lega. E’ infine bene ricordare che non esistono correlazioni certe tra la durezza dello strato di ossido e la resistenza all’abrasione dello strato stesso; quest'ultima può variare da caso a caso anche a seconda della rugosità superficiale del pezzo, risultando pure influenzata dalle condizioni pratiche in cui opera il manufatto.

Resistenza a fatica

L'ossidazione a spessore determina una influenza negativa sulla resistenza a fatica del materiale; la diminuzione varia da un 20-30% per alluminio commerciale sino ad un massimo anche superiore al 60% per le leghe ad elevata resistenza meccanica. Quando la resistenza a fatica rappresenta una proprietà critica per il manufatto da sottoporre ad ossidazione dura è possibile far ricorso ad opportuni accorgimenti migliorativi, come ad esempio un preventivo trattamento di pallinatura che pone in compressione gli strati superficiali del metallo.

Da: "Alluminio - Manuale degli impieghi" di W. Nicodemi

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