A UV-VISIBLE SYSTEM FOR THE NON CHROMATE PASSIVATION OF ALUMINIUM Sistema di passivazione non cromica per l’alluminio visibile agli UV Roberto Zoboli
1. Preliminary remarks
1. Introduzione
MacDermid Italiana, San Martino di Trecate (NO), Italy
Due to the well known harmful effects of hexavalent chromium and chromium salts on the environment and humans, there has been a growing commitment to find a suitable replacement to the chromating process currently used in the surface conversion of aluminium and its alloys. Most of the non chromate treatments currently available on the market can be divided into two types: - inorganic, based on trivalent chromium and fluorinated compounds; - organic, based on a combination of organic polymers of different nature and fluorinated compounds. These products, now used for years by the market, ensure excellent performance, but, unlike the treatment based on hexavalent chromium, are totally colourless, so that the surface of a treated component is identical to that of a non passivated one. Based on this gap, we have developed and marketed a product that has proven to be an effective substitute for the chromating process without being toxic and harmful, and that has turned out to be visible when illuminated by a UV lamp.
A causa dei noti effetti nocivi del cromo esavalente e dei sali di cromo sull’ambiente e sull’uomo, c’è stato un impegno crescente nel ricercare un valido sostituto al processo di cromatazione attualmente utilizzato nella conversione superficiale dell’alluminio e sue leghe. La maggior parte dei trattamenti non cromici, attualmente presenti sul mercato, si possono dividere in due tipologie: - inorganici, basati su cromo trivalente e composti fluorurati; - organici, basati su una combinazione di polimeri organici di varia natura e composti fluorurati. Questi tipi di prodotti, ormai da anni utilizzati dal mercato, forniscono delle eccellenti prestazioni ma, a differenza del trattamento basato sul cromo esavalente, sono totalmente incolori e la superficie del particolare trattato risulta identica al particolare non passivato. Basandoci su questa mancanza abbiamo sviluppato e commercializzato un prodotto che si è dimostrato essere un effettivo sostituto per la cromatazione senza essere tossico e dannoso e che risulta essere visibile se illuminato da una lampada UV.
2. Types of conversion processes for prepainting aluminium bars
2. Tipi di processi di conversione per la preverniciatura delle barre d’alluminio
The products used in the coating of aluminium bars can be basically divided into two different types of processes: processes with a final conversion rinse and processes without a final conversion rinse. We will later analyse their differences in terms of chemistry. In this first part, however, we will focus on the plant engineering and management aspects of the different processes. 2.1 Processes without a final rinse The processes without a final rinse, usually organicbased, are characterised by low concentrations of use to avoid any residues on the parts. They require one rinse less, but, on the other hand, the quality of the rinses prior to the treatment must be very high. The Qualicoat standards recommend that the conductivity of the water used does not exceed 20μS. The temperatures required for the drying stage are usually higher (100-130°C), because the resin must be allowed to polymerise and effectively react with the aluminium substrate.
I prodotti usati nella verniciatura delle barre di alluminio si possono dividere sostanzialmente in due diversi tipi di processi: processi con risciacquo finale della conversione e processi senza risciacquo finale della conversione. Approfondiremo in seguito le differenze dal punto di vista chimico, in questa prima parte ci dedicheremo alla parte impiantistica e gestionale dei differenti processi. 2.1 Processi senza risciacquo I processi senza risciacquo finale, solitamente a base organica, sono caratterizzati da basse concentrazioni di utilizzo per evitare eventuali residui sui pezzi. Da un punto di vista impiantistico, essi richiedono un risciacquo in meno, ma di contro necessitano una qualità dei risciacqui precedenti al trattamento molto elevata. Il Qualicoat raccomanda che la conducibilità di tali acque non superi i 20μS. Le temperature richieste per l’asciugatura sono solitamente più elevate, 100 – 130°C, questo perché si deve permettere alle resine di polimerizzare e reagire efficacemente con il substrato di alluminio.
rzoboli@macdermid.com
84 N. 20 - 2013 MARCH/APRIL - international PAINT&COATING magazine