Tecnologia a film sottile

La tecnologia a film sottile è un sistema di pretrattamento monostadio per la preparazione di superfici metalliche alla verniciatura.

I prodotti che sfruttano questa tecnologia sono composti da miscele di solventi e da idonee resine sintetiche che, in combinazione fra di loro, riescono a sgrassare e pulire le superfici, rivestendole allo stesso tempo con un coating micrometrico isolante. Questo coating ha la funzione di proteggere la superficie dall'ossidazione, inglobare gli oli contaminanti durante l'essicazione, promuovere l'adesione della verniciatura.

Il processo opera con un singolo bagno ad immersione o a spruzzo, a temperatura ambiente e senza creare nessun tipo di refluo.

La gestione di tale pretrattamento è semplice, i pezzi da pulire vengono appesi, immersi o nebulizzati dal prodotto, lasciati sgocciolare per circa 10 minuti e infine posti in forno o lasciati essiccare all'aria (nelle versioni a base di solventi infiammabili). La maggior parte di olio presente sui pezzi sporchi viene rimosso e disciolto del solvente, mentre la parte rimanente rimane sul pezzo e viene inglobata dalle resine durante la polimerizzazione (fino ad una soglia massima di circa il 4% di olio).

Grazie a questo sistema, difficilmente il bagno si saturerà di olio e non andrà mai sostituito, bensì solo rabboccato con prodotto fresco, man mano che si esaurisce.

Gli inquinanti grossolani (polveri da officina, trucioli e sporco), andranno rimossi con una filtrazione a sacco o magnetica, tramite una blanda movimentazione del bagno.

Esempi formulativi

La tecnologia ormai è ampiamente distribuita da più di 30 anni (denominata talvolta Plaforizzazione), inizialmente si adoperavano solventi infiammabili a basso costo come acetati, alcoli e xilolo, preferendo il processo di essiccazione all'aria. Nel corso degli anni i solventi sono stati quasi del tutto sostituiti con glicoli non infiammabili e a medio peso molecolare, aumentando la sicurezza sul posto di lavoro e permettendo indirettamente una migliore essicazione delle resine, grazie all'impiego del forno nello step finale (fino 150°C). Ultimamente vi sono in corso ricerche di nuovi glicoli a più a basso impatto ambientale o surrogati ecofriendly; l'essenziale è che mantengano un buon potere di dissoluzione degli oli (nonché delle resine contenute), una modesta capacità di evaporazione in forno e una viscosità tale da non compromettere la sgocciolatura. Solitamente la quantità di solvente in formula supera il 98%.

Le resine implicate per questa tecnologia devono avere determinate caratteristiche: termoindurenti, facilmente reticolabili, non ingiallenti, compatibili con oli e solventi e non troppo viscosizzanti per non creare sovraspessori non idonei alla verniciatura. Spesso si usano resine in combinazione tra di loro, per aumentare il potere reticolante, estetico e di adesione con la vernice. La percentuale totale di resina varia dall'1 al 2%.

Efficacia

I prodotti con tecnologia a film sottile sono ottimali per trattare metalli (dal ferro all'alluminio) con un grado standard di sporcizia ed esenti da ossidi e incrostazioni. Poco adatti i metalli zincati e le leghe che potrebbero presentare sulla superficie grassi e oli di estrusione non facilmente removibili.

Posseggono sicuramente dei benefici rispetto ai prodotti tradizionali fosfatanti e detergenti, ma presentano anche dei limiti, ora esposti:

Considerazioni

Per quanto spesso vengano pubblicizzati per la grande resistenza alla corrosione in nebbia salina, essi offrono una resistenza mediocre, paragonabile ad un buon trattamento tradizionale di sgrassaggio (circa 300 ore). Taluni prodotti ancora in commercio (acidi e a singola resina) forniscono addirittura una resistenza inferiore, paragonabile ad un fosfosgrassaggio. Questi valori sono riferiti per superfici ferrose standard; acciai e allumini resistono fino 1000 ore di nebbia salina, ma ciò non è merito della tecnologia a film sottile, bensì della resistenza intrinseca dei materiali.

Un mito e un errore legato a questi prodotti era il fatto di acidificare per rendere reattiva la superficie e creare un link chimico con la resina, ma ciò non avviene realmente poiché non essendoci acqua non vi è sufficiente reazione ossidativa, anzi, l'eccesso di acido può creare, durante l'essicazione in forno, sovraspessori nerastri. Questa ricercata capacità di ossidare la superficie è invece verificata con i prodotti cosiddetti Wash Primer, impiegati per il trattamento manuale di manufatti per l'hobbistica, l'automotive e altre superfici in cui è richiesto un primer tenace.

Una controversia particolare è da ricondurre all'affermazione che i prodotti base glicole siano esenti COV (Composti Organici Volatili) e quindi idonei per un'ottica di basso impatto ambientale. La questione è solo parzialmente vera, i glicoli alto bollenti rappresentano di certo la soluzione ideale per trattare manufatti senza problematiche di esalazioni o tossicità acute, tuttavia occorre un passaggio in forno che consenta l'evaporazione totale della fase solvente del prodotto (ca. 98%). Ciò si traduce sia in un consumo energetico, sia in fumi nocivi da abbattere per evitarne l'emissione in atmosfera.

Sotto questo punto di vista, il fosfosgrassaggio tornerebbe ad essere competitivo, soprattutto se si riuscisse ad ottimizzare il processo per poter operare a temperatura ambiente, azzerando così i costi energetici dei bruciatori. Ulteriori idee per aggiornare i fosfosgrassanti sono descritte nel post dedicato: https://www.surface-treatment.it/l/fosfatazione-amorfa/