Cromatura dura
Applichiamo la cromatura dura quando la superficie del componente richiede una maggiore resistenza all’usura, una riduzione dell’attrito oppure il ripristino della quota funzionale.
Che cosa comprende la cromatura dura?
Definiamo l’ambito dei lavori in base allo stato del componente, alla superficie richiesta e alla sua funzione nella macchina. Possiamo realizzare il solo rivestimento oppure la rigenerazione completa del componente.
Cromatura delle superfici
Deposizione di uno strato funzionale di cromo sulle superfici di lavoro di componenti e rulli industriali.
Rigenerazione dei componenti
Rimuoviamo il rivestimento usurato, controlliamo lo stato del componente e ripristiniamo la superficie di lavoro.
Rettifica e lucidatura
Dopo la cromatura, la superficie può essere sottoposta a rettifica, lucidatura o levigatura.
Componente nuovo o riproduzione
Realizziamo componenti nuovi secondo il disegno tecnico oppure riproduciamo la geometria a partire da un campione.
Dati tecnici della cromatura dura
Definiamo i parametri del rivestimento in base alla funzione del componente, al materiale del substrato e alle condizioni di esercizio. I valori riportati di seguito indicano l’intervallo tipico per il cromo duro.
| Spessore del rivestimento | 10–200 µm normalmente. Spessori maggiori sono soggetti a valutazione e preventivo individuali. |
|---|---|
| Durezza del cromo | 850–1200 HV, misurata mediante microdurezza Vickers. |
| Rugosità dopo la lucidatura | Ra 0,08–0,16 µmNelle applicazioni di precisione è possibile una finitura super-mirror con Ra < 0,08 µm. |
| Temperatura di esercizio | Proprietà complete fino a circa 200 °CFunzionamento continuo fino a circa 400 °C con progressiva diminuzione della durezza. |
| Materiali del substrato | Acciai al carbonio, acciai inossidabili e ghisa. |
| Superfici | Superfici esterne e interne. |
| Lavorazioni di finitura | Rettifica, lucidatura e levigatura, in funzione della superficie di lavoro richiesta. |
| Diametro massimo | A Ø 600 mm. |
| Lunghezza massima | A 6000 mm. |
| Massa massima | A 2500 kg. |
Quando la cromatura dura è una buona scelta?
La scelta del rivestimento non dipende soltanto dalla durezza. Sono importanti anche il tipo di usura della superficie, la pressione, l’attrito, la possibilità di urti e lo stato del componente.
Usura abrasiva
Lo strato di cromo duro aumenta la resistenza della superficie di lavoro all’usura abrasiva.
Attrito e contatto di scorrimento
Il cromo duro presenta un basso coefficiente di attrito ed è quindi adatto alle superfici che lavorano in contatto di scorrimento.
Pressione e carichi meccanici
In presenza di pressioni puntuali, urti e sollecitazioni di flessione, il cromo costituisce una soluzione meno fragile rispetto ai rivestimenti ceramici.
Rigenerazione e ripristino dimensionale
Il rivestimento usurato può essere rimosso e applicato nuovamente; il cromo può inoltre essere utilizzato per ripristinare la superficie di lavoro del componente.
Prima le condizioni di esercizio, poi il rivestimento
Nella selezione analizziamo il tipo di usura, il mezzo di processo, la pressione, la temperatura, la flessione e la possibilità di rigenerazione. Se le condizioni di esercizio indicano una soluzione diversa, confrontiamo il cromo con la tecnologia di rivestimento più adatta.
Un buon rivestimento inizia da un substrato ben preparato
Il risultato finale non dipende soltanto dallo spessore e dalla durezza del cromo. Sono importanti anche il materiale del componente, la geometria della superficie e la sua preparazione prima dell’applicazione del rivestimento.
- Acciaio al carbonio — substrato standard per la cromatura dura.
- Acciaio inossidabile — richiede un’adeguata attivazione della superficie prima del trattamento galvanico.
- Ghisa — può essere utilizzata come substrato per un rivestimento di cromo.
- Acciai ad alta resistenza — richiedono di considerare il rischio di fragilità da idrogeno.
Dalla valutazione del componente alla superficie finita
L’ambito dei lavori dipende dal fatto che si debba cromare un componente nuovo oppure rigenerare un elemento già in esercizio nella macchina. Le fasi successive vengono adattate allo stato del substrato e alla superficie di lavoro richiesta.
Definizione dei requisiti
Analizziamo la documentazione, le dimensioni, la funzione del componente e le condizioni di esercizio della superficie di lavoro.
Valutazione del componente e del substrato
Controlliamo lo stato della superficie, la geometria e gli elementi che possono influire sull’ulteriore ambito dei lavori.
Rimozione del vecchio cromo
Durante la rigenerazione, il rivestimento usurato viene rimosso per via elettrochimica senza erodere il nucleo in acciaio. Per un componente nuovo questa fase viene omessa.
Cromatura dura
Dopo la preparazione del substrato viene applicato uno strato funzionale di cromo secondo l’ambito di lavoro concordato.
Rettifica e lucidatura
La superficie viene sottoposta alle lavorazioni di finitura: rettifica, lucidatura e, in applicazioni selezionate, levigatura.
Misurazione della superficie
Prima della spedizione vengono misurate la rugosità Ra e lo spessore del rivestimento. Al rullo alleghiamo un rapporto di controllo qualità.
Rigenerazione o rullo nuovo?
Un rivestimento usurato non significa automaticamente che sia necessario realizzare un rullo nuovo. La decisione viene presa dopo aver valutato il corpo, la geometria e la possibilità di continuare a utilizzare il componente.
Quando conviene mantenere il corpo esistente?
Se lo stato della parte metallica e lo spessore della parete consentono di mantenere la rigidità richiesta, il rullo usurato può essere sottoposto a un ulteriore ciclo di rigenerazione.
- rimozione del rivestimento di cromo usurato,
- controllo della geometria del corpo,
- ripristino della superficie di lavoro,
- eventuali lavori sui perni e sulle sedi dei cuscinetti,
- nuova cromatura dura e lavorazioni di finitura.
Quando è necessario realizzare un rullo nuovo?
Se lo stato del corpo non consente di mantenere in sicurezza la geometria e la rigidità richieste, la soluzione appropriata è realizzare un componente nuovo.
- spessore della parete insufficiente,
- stato del corpo che non consente un’ulteriore rigenerazione,
- necessità di realizzare una nuova geometria,
- realizzazione secondo la documentazione tecnica,
- possibilità di riprodurre il componente a partire da un campione.
Dati tecnici prima della spedizione e del preventivo
Controlliamo i parametri della superficie realizzata e, prima di avviare il lavoro, analizziamo lo stato del componente e l’ambito degli interventi necessari.
Che cosa controlliamo prima della spedizione?
La superficie finita viene sottoposta al controllo dei parametri rilevanti per il rivestimento realizzato.
- misurazione della rugosità Ra,
- misurazione dello spessore del rivestimento di cromo,
- rapporto tecnico di controllo qualità.
Che cosa inviare per una valutazione preliminare?
Le informazioni necessarie dipendono dal fatto che si tratti della rigenerazione di un rullo esistente oppure della realizzazione di un componente nuovo.
- Rigenerazione: dimensioni del rullo, fotografie e informazioni sul rivestimento attuale. Rullo nuovo: disegno tecnico.
- Rullo nuovo: disegno tecnico.
Dove vengono utilizzate le superfici cromate?
I requisiti del rivestimento cambiano in funzione del processo. Nell’industria cartaria è particolarmente importante la resistenza all’usura, mentre nella stampa o nella produzione di film assume maggiore importanza la levigatezza della superficie.
Umidità, usura e contatto con il mezzo di processo
I rulli lavorano in presenza di umidità, cariche minerali e contatto con elementi raschianti.
- resistenza della superficie all’usura,
- funzionamento in ambiente umido,
- resistenza alla pressione e alle sollecitazioni meccaniche.
Precisione della superficie e bassa rugosità
Nelle applicazioni di stampa sono fondamentali la geometria e una finitura molto precisa della superficie di lavoro.
- elevata precisione della superficie,
- bassa rugosità Ra,
- possibilità di finitura super-mirror.
Contatto con il materiale e riduzione dell’adesione
Nei rulli che lavorano con film sono importanti una superficie liscia, un basso coefficiente di attrito e un contatto stabile con il materiale guidato.
- riduzione dell’adesione del materiale,
- bassa resistenza superficiale,
- scorrimento regolare del film sulla superficie del rullo.
Funzionamento sotto pressione e nell’ambiente di processo
I rulli cromati sono utilizzati, tra l’altro, nelle linee di tintura e nelle calandre, dove la superficie lavora sotto pressione e a contatto con il mezzo di processo.
- resistenza all’usura della superficie,
- riduzione dell’aggancio delle fibre,
- protezione della superficie del corpo in acciaio.
Che cosa è utile sapere sul cromo duro?
Alcuni parametri del cromo duro vengono spesso semplificati. In pratica occorre distinguere la durezza propria del rivestimento, il comportamento in temperatura e la protezione anticorrosiva condizionata.
«Il cromo è sempre resistente alla corrosione»
Il rivestimento protegge il substrato finché rimane integro. La rete naturale di microfessurazioni e i danni localizzati possono consentire agli agenti aggressivi di raggiungere il substrato in acciaio.
Per questo la resistenza alla corrosione deve essere sempre valutata nel contesto dello specifico ambiente di esercizio.
«La durezza del cromo si esprime al meglio in HRC»
La durezza propria del rivestimento di cromo viene espressa sulla scala Vickers: 850–1200 HV. 850–1200 HV.
La misurazione di uno strato sottile con il metodo Rockwell può includere anche l’influenza del substrato e fornire un valore ridotto e fuorviante per il solo rivestimento.
«Il cromo mantiene tutta la durezza fino a 400 °C»
Le proprietà complete si mantengono fino a circa 200 °CNell’intervallo di circa 200–400 °C la durezza diminuisce gradualmente.
Circa 400 °C rappresenta la temperatura superiore raccomandata per il funzionamento continuo, ma con una durezza del rivestimento già ridotta.
Le microfessurazioni non indicano sempre un difetto
Una rete fine e uniforme di microfessurazioni è una caratteristica naturale della struttura del cromo duro e può contribuire alla ritenzione del lubrificante.
Non va tuttavia confusa con ampie fessurazioni di tipo mud cracking, che rappresentano un difetto di processo e possono provocare il distacco del rivestimento. fessurazione del fango, che costituiscono un difetto di lavorazione e possono causare la desquamazione del rivestimento.
Domande frequenti sulla cromatura dura
I parametri del rivestimento vengono adattati al componente e alle sue condizioni di esercizio. Di seguito rispondiamo alle domande più frequenti prima di una rigenerazione o della realizzazione di una nuova superficie cromata.
Qual è lo spessore tipico del cromo duro?
L’intervallo standard dello spessore del rivestimento è 10–200 µmSpessori maggiori sono possibili, ma richiedono una valutazione e un preventivo individuali.
Qual è la durezza del cromo duro?
La durezza propria del rivestimento è tipicamente di 850–1200 HVPer strati sottili, il metodo di valutazione appropriato è la microdurezza Vickers.
Quale rugosità si può ottenere dopo la cromatura?
Dopo la lucidatura, l’intervallo tipico è Ra 0,08–0,16 µmNelle applicazioni di precisione è possibile una finitura super-mirror con Ra < 0,08 µm.
Fino a quale temperatura può lavorare il cromo duro?
Fino a circa 200 °C le proprietà del rivestimento rimangono praticamente invariate. Nell’intervallo di circa 200–400 °C la durezza diminuisce gradualmente; per questo circa 400 °C viene considerata la temperatura superiore raccomandata per il funzionamento continuo.
Il cromo duro protegge dalla corrosione?
Sì, ma la protezione è condizionata. Il rivestimento protegge il substrato finché rimane integro. Attraverso microfessurazioni o danni localizzati, un mezzo aggressivo può raggiungere il substrato in acciaio e innescare corrosione sotto il rivestimento.
Quali materiali possono essere sottoposti a cromatura dura?
Il cromo duro può essere applicato, tra gli altri materiali, su acciai al carbonio, acciai inossidabili e ghisa.La preparazione della superficie dipende dal materiale del substrato e dalle sue proprietà.
È possibile ricromare un rullo usurato?
In molti casi sì. Il vecchio rivestimento può essere rimosso per via elettrochimica, quindi si può controllare la geometria del corpo ed eseguire nuovamente il ciclo di preparazione e cromatura. La possibilità di rigenerazione dipende tuttavia dallo stato della parte metallica.
La rigenerazione riguarda soltanto il rivestimento?
Non necessariamente. In base allo stato del rullo, l’intervento può comprendere anche lavorazioni meccaniche sui perni, sulle sedi dei cuscinetti, sulle testate o l’equilibratura, in modo che il componente torni pronto per il successivo montaggio.
Quali dimensioni di componenti possono essere cromate?
Questa categoria comprende componenti fino a circa Ø 600 mm, lunghezza fino a 6000 mm e massa fino a 2500 kgDimensioni maggiori richiedono una valutazione individuale della fattibilità.
Che cosa inviare per richiedere un preventivo di cromatura?
Per una rigenerazione servono soprattutto le dimensioni del rullo, fotografie e informazioni sul rivestimento attuale.Per una nuova produzione, la base è il disegno tecnico..
Ha un componente da cromare o rigenerare?
Invii le informazioni principali sul componente. Sulla loro base valuteremo l’ambito dei lavori e definiremo il metodo di realizzazione.
Dati necessari per una valutazione preliminare
- Rigenerazione: dimensioni del rullo, fotografie e informazioni sul rivestimento attuale. Rigenerazione: fotografie del componente e dimensioni principali.
- Informazioni sul rivestimento attuale e sulla zona in cui è usurato o danneggiato.
- Componente nuovo: disegno tecnico, se disponibile.
- Informazioni sul funzionamento del componente, se rilevanti per la scelta della superficie.