BONDERITE M-NT 65000: l’alternativa a Alodine 1200*

Henkel, leader nei trattamenti a base di cromo esavalente con Alodine 1200*, ha sviluppato un prodotto a base di cromo trivalente che permette di soddisfare i requisiti più severi nel trattamento delle leghe di alluminio, in particolare nel settore aeronautico, militare, ferroviario  e dell’elettronica.

Il prodotto Alodine 1200*, ridenominato recentemente BONDERITE M-CR 1200 Aero, è stato storicamente il prodotto di riferimento per il trattamento dell’alluminio nei mercati per l’aeronautica, elettronica e nel mondo militare. Questo prodotto contiene triossido di cromo, che è stato inserito nella lista delle sostanze estremamente pericolose (SVHC), e che sarebbe stato definitivamente bandito in Europa dal 21 Settembre 2017 se non ci fosse una domanda di autorizzazione all’utilizzo per determinati settori da parte di grandi attori della catena di approvvigionamento. Le commissioni del REACH: RAC (comitato per la valutazione del rischio) e SEAC (comitato di analisi socioeconomico) hanno espresso parere positivo per la concessione dell’autorizzazione all’utilizzo di triossido di cromo nel trattamento delle superfici, per periodi differenti in funzione del settore di attività. Queste autorizzazioni dovranno essere confermate attraverso ufficializzazione che la Commissione Europea deve fornire e conseguentemente gli utilizzatori a valle dovranno procedere a loro volta con una conferma ufficiale dell’utilizzo.

Henkel ha sviluppato, più di 12 anni fa Alodine T 5900, un prodotto di prima generazione per la sostituzione del cromo esavalente. Questo prodotto a base di Zirconio e Cromo trivalente e specifici composti chimici non poteva essere però venduto al di fuori del Nord America a causa di brevetto per tale area. Forte della sua esperienza nel campo delle conversioni chimiche e della sua presenza nel settore aeronautico e militare, Henkel ha sviluppato in alternativa un prodotto di seconda generazione BONDERITE M-NT 65000, con prestazioni ancora migliori rispetto al primo, e commercializzabile in tutto il mondo.

Vantaggi del processo BONDERITE M-NT 65000

E’ storicamente riconosciuto che il massimo livello protettivo con conversione chimica si ottiene con rivestimenti a base di cromo esavalente. Per raggiungere tale risultato con rivestimenti alternativi a base di Cromo trivalente si agisce in due direzioni: 1) Particolare attenzione alla preparazione preliminare alla conversione 2) Specifica formulazione di BONDERITE M-NT 65000.

A supporto dell’importanza della preparazione della superficie prima della conversione va considerato quanto segue: la complessità della sostituzione delle conversioni a base di cromo esavalente è dovuta al trasferimento di potere ossidante della conversione durante la preparazione della superficie. In effetti, le conversioni senza cromo esavalente, che hanno in genere un pH compreso tra 3.5 e 4.5 ed un debole effetto ossidante, non permettono di compensare una cattiva preparazione. Per ovviare a tale effetto, soprattutto per leghe “complesse” si predispone l’uso di un decapante fortemente ossidante contenente acido nitrico, per migliorare lo sbiancamento, e contenente fluoruri, per permettere un leggero attacco del substrato ed impoverire la superficie estrema in elementi di lega quali il Rame e o lo Zinco. È stato dimostrato che uno sbiancamento tramite attacco debole non permette i risultati di anti-corrosione necessari sulle leghe “complesse”. Gli altri vantaggi del processo risiedono nella composizione stessa del prodotto: la forte concentrazione di cromo trivalente nel prodotto comporta un deposito importante di questa sostanza sulla superficie della lega; il rapporto molare Cr/Zr dello strato superficiale è enormemente superiore a 1 (figura 1). Infine, il prodotto BONDERITE M-NT 65000 contiene componenti che permettono di complessare il rame e lo zinco sulla superficie, e quindi di soddisfare la maggior parte dei capitolati con le leghe di serie 2000 e 7000.

Fig.1 Deposito in funzione del tempo di immersione e della lega. Fonte: Henkel

 

Processo (figura 2)

Il processo consigliato per l’utilizzo di BONDERITE M-NT 65000 è una sequenza di 3 o 4 bagni attivi. Innanzitutto uno sgrassaggio senza attacco, una disossidazione acida con attacco controllato e la conversione. In alcune applicazioni e per leghe specifiche dopo lo sgrassaggio alcalino si aggiunge un decapaggio alcalino a base caustica.

Se si paragona questo processo con il tradizionale predisposto per l’utilizzo del cromo esavalente BONDERITE M-CR 1200 Aero, si riscontra che il nuovo processo non richiede l’utilizzo di fasi aggiuntive. Ovviamente per ottenere risultati ottimali i parametri nei diversi bagni devono essere adattati in funzione delle leghe e del tipo di materiale (estrusione, laminazione, forgiatura o fusione).

Fig. 2 Processo adattabile ad una linea di Alodine 1200*. Fonte: Henkel

Un processo industrializzato

Il processo BONDERITE M-NT 65000 permette di ottenere risultati anticorrosivi che rispondono ai capitolati più esigenti, come sottolinea un importante utilizzatore Europeo “L’industrializzazione del processo BONDERITE M-NT 65000 ci ha permesso di ottenere dei risultati simili a quelli di BONDERITE M-CR 1200 Aero, significa meno di 5 punti di corrosione per dm2 dopo 336 ore di nebbia salina su leghe 2024 e 7075. Verifichiamo puntualmente la serietà del processo e contiamo di sviluppare questa gamma molto presto”. In termini di resistenza elettrica, i risultati dipendono dalla preparazione e dallo spessore dello strato di conversione, come per la BONDERITE M-CR 1200. A peso minore dello spessore, la resistività elettrica ottenuta sarà in generale proporzionalmente più debole. Le analisi realizzate secondo la norma MIL-DTL-81706b, e quindi con provini 6061-T6, danno risultati enormemente inferiori ai criteri di accettazione dei committenti (da < 5 a 10 mΩ/in²).. Nonostante l’obiettivo principale sia la protezione senza vernice il processo si adatta con opportuni parametri anche per finiture verniciate in modo da garantire sia l’aderenza della vernice che i risultati di resistenza alla corrosione.

BONDERITE Viewer (figura 3)

Fig. 3 Bonderite Viewer su lega 2024 T3 e 7075 T6. Fonte: Henkel

Gli strati a base di cromo trivalente e di zirconio sono iridescenti: il trattamento è leggermente visibile alla luce, ma non colorato. BONDERITE Viewer è stato concepito per ampliare questa iridescenza e rendere lo strato colorato tramite filtro polarizzante (figura 3). Questa tecnica funziona particolarmente bene sulle serie 2000 e 7000 ed ha il vantaggio di essere rapida e non distruttiva. Altre tecniche di controllo della conversione permettono di mostrare lo strato di rivestimento esistente: la spettroscopia XRF indica esattamente la percentuale di cromo trivalente e di zirconio sulla superficie del pezzo, ma necessita di fare un “bianco” (misurazione prima dell’applicazione dello strato). Il test alla goccia rivela la presenza di zirconio, e dunque di trattamento, ma è una tecnica distruttiva.

La soluzione BONDERITE M-NT 65000 è in corso di omologazione o di prova presso la maggior parte di committenti per il settore aeronautico e militare, ed è già utilizzata da numerosi terzisti in Europa e principalmente in Francia. L’ottenimento dell’omologazione MIL-DTL-81706 in corso darà un ulteriore slancio a questa soluzione, che ha le carte in regola per sostituire la cromatazione tradizionale prevalentemente nei mercati dove la finitura superficiale è affidata solamente al rivestimento di conversione chimica.

Ritocchi al cromo trivalente

La normativa europea REACH avrà un ulteriore impatto sulle soluzioni per i ritocchi a base di cromo esavalente, quale BONDERITE M-CR 1132 Aero. Per far fronte alle esigenze, Henkel ha sviluppato dei metodi e dei prodotti a base di cromo trivalente. BONDERITE M-NT 65000 può essere applicata a pennello o a tampone, seguendo una procedura ben definita. Esiste inoltre una penna per ritocchi, BONDERITE M-CR 871 Aero (figura 4), a base di cromo trivalente.

Fig. 4 Bonderite M-CR 871 Aero, a base di cromo trivalente

Come tutti i prodotti per i ritocchi, il risultato finale dipenderà dal processo seguito durante la procedura di utilizzo e dall’operatore. I risultati di corrosione (con uso corretto della soluzione) superano 336 ore di nebbia salina sulle leghe 2024-T3. Questo prodotto è omologato MIL-DTL-81706b classe 1A e 3. Le soluzioni di trattamento BONDERITE, uno dei marchi Henkel, sono riconosciute per affidabilità, durata e risultati, e creano un reale vantaggio competitivo nei processi di produzione dei nostri clienti, adattandosi all’evoluzione dei loro bisogni, grazie alla nostra esperienza tecnica accessibile nel mondo intero.

*Nome attuale per Alodine 1200 : BONDERITE M-CR 1200 Aero

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