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Cos’è la cromatura e come avviene: il processo di deposizione del cromo

Cos'è la cromatura e come avviene: il processo di deposizione del cromo

Rubinetteria, finiture automobilistiche e arredi, ma anche steli di cilindri idraulici e rulli industriali: la cromatura è un trattamento che incontriamo ogni giorno, spesso senza sapere cosa c’è dietro. Dietro una superficie lucida o resistente all’usura c’è un processo galvanico preciso. Vediamo cos’è la cromatura, come avviene e in cosa si distinguono la cromatura decorativa e quella dura.

Cos’è la cromatura

La cromatura è un trattamento galvanico che deposita uno strato di cromo sulla superficie di un pezzo metallico per via elettrolitica. In base al tipo di deposito e allo spessore, permette di ottenere una finitura brillante oppure una superficie con caratteristiche funzionali, come durezza e resistenza all’usura. A seconda dello scopo si distinguono due famiglie: la cromatura decorativa e la cromatura dura, detta anche funzionale.

Come avviene la cromatura: il processo galvanico

Il principio è quello di ogni trattamento galvanico: il pezzo da trattare fa da catodo, cioè polo negativo, ed è immerso in un bagno elettrolitico insieme a un anodo. Un generatore fa passare corrente continua e, attraverso una reazione di riduzione elettrochimica, il cromo presente nella soluzione si deposita sulla superficie del pezzo.

Nei processi tradizionali a cromo esavalente, il bagno è composto da acido cromico, acido solforico e acqua: l’acido cromico è la fonte del cromo, mentre l’acido solforico svolge la funzione di catalizzatore della deposizione. Temperatura del bagno, densità di corrente, tempo di permanenza e composizione vanno tenuti sotto controllo costante.

C’è un dato che spiega molto del processo: l’efficienza catodica dei bagni tradizionali a cromo esavalente è molto bassa, intorno al 15-20%. In pratica solo una piccola parte della corrente deposita cromo, mentre il resto sviluppa idrogeno.

Le fasi del processo

Le fasi cambiano in base all’applicazione, ma in generale il ciclo comprende:

  • preparazione della superficie, con pulizia e sgrassaggio per eliminare sporco, grasso e residui di lavorazione;
  • eventuale deposizione di sottostrati, come rame e nichel nella cromatura decorativa;
  • deposizione del cromo nel bagno elettrolitico;
  • finitura, con eventuali operazioni di lucidatura o levigatura, in base al tipo di trattamento;
  • controlli di qualità sul pezzo finito.

Cromatura decorativa e cromatura dura: due processi diversi

Il cromo è lo stesso, ma la struttura del rivestimento e lo scopo cambiano in modo netto.

Cromatura decorativa

Nella cromatura decorativa il pezzo viene generalmente ricoperto di rame e nichel, prima di ricevere uno strato di cromo relativamente sottile. Il risultato è una superficie brillante, con una buona resistenza all’appannamento e alla corrosione. Il rame contribuisce a migliorare la protezione del substrato, mentre il nichel contribuisce al miglioramento dell’aspetto estetico ed alla resistenza alla corrosione, preparando la superficie alla deposizione del cromo. Nei cicli multistrato possono essere utilizzati depositi di nichel semilucido o lucido.

Cromatura dura

Nella cromatura dura, detta anche funzionale, il deposito di cromo ha uno spessore molto maggiore rispetto a quello decorativo ed è destinato a migliorare le caratteristiche superficiali del componente. Viene utilizzata soprattutto su elementi metallici sottoposti a usura e attrito, come steli di cilindri idraulici, rulli e stampi. A differenza della cromatura decorativa, l’obiettivo principale non è ottenere una finitura brillante, ma conferire al pezzo proprietà funzionali specifiche. Per approfondire le caratteristiche tecniche, gli spessori e le applicazioni industriali, leggi il nostro approfondimento sulla cromatura dura a spessore per l’industria meccanica.

Cromo esavalente e cromo trivalente: cosa cambia

Il cromo esavalente è stato a lungo il riferimento nei processi di cromatura, ma il triossido di cromo, utilizzato nei bagni tradizionali, è classificato come cancerogeno di categoria 1A e mutageno di categoria 1B ed è inserito nell’Allegato XIV del regolamento REACH. Il suo impiego è quindi soggetto al sistema di autorizzazione previsto dalla normativa europea.

I processi a cromo trivalente rappresentano una delle alternative sviluppate per ridurre l’impiego del cromo esavalente per applicazioni decorative. Le prestazioni e gli spessori ottenibili dipendono dalla tecnologia impiegata: non tutte le soluzioni sono equivalenti ai processi tradizionali a cromo esavalente.

Se vuoi individuare il processo di cromatura più adatto al tuo componente e alle caratteristiche richieste alla superficie, contatta il team Tecnochimica: ti aiutiamo a individuare la soluzione più adatta alle tue esigenze.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra cromatura decorativa e cromatura dura?

La cromatura decorativa prevede generalmente uno strato di rame e nichel ricoperto da un deposito sottile di cromo, per ottenere una superficie brillante e protetta. La cromatura dura utilizza invece un deposito più spesso, destinato a migliorare le caratteristiche funzionali del componente, come la resistenza all’usura.

Qual è la differenza di spessore tra cromatura decorativa e cromatura dura?

Nella cromatura decorativa lo strato è molto sottile, in genere non superiore a circa 0,2  0,4 micron. Nella cromatura dura il deposito può raggiungere spessori molto maggiori, definiti in funzione dell’applicazione e delle caratteristiche richieste al componente.

Cosa c’è nel bagno di cromatura?

Nei processi a cromo esavalente il bagno è composto da acido cromico, acido solforico e acqua. L’acido cromico è la fonte del cromo, l’acido solforico favorisce la deposizione. In alcuni impianti decorativi, al posto dell’acido solforico si usano catalizzatori al fluoro.

Perché nella cromatura si sviluppa idrogeno?

Perché l’efficienza catodica dei bagni di cromo è bassa, intorno al 15-20%: solo una parte della corrente deposita cromo, il resto sviluppa idrogeno.

Fonti