Prova di non abrasività del bicarbonato di sodio sui metalli

Università di Trento - Dipartimento di ingegneria dei materiali
Metodologia e materiali testati

Nello studio fatto dall’Università di Trento, sintetizzato nella tabella sotto riportata, diversi campioni di acciaio e alluminio sono stati sottoposti al trattamento di pulizia BICARJET® con bicarbonato di sodio.
La distanza per tutti i trattamenti è stata mantenuta costante a 7cm. I trattamenti sono stati tutti effettuati mantenendo il getto perpendicolarmente al campione. La granulometria del bicarbonato è stata mantenuta costante a 400 micron.

ACCIAO DUREZZA (Vickers) PRESSIONE (bar) TEMPO (secondi)
C45
C45 fresato
2312
2312 fresato
196 HV
196 HV
287 HV
287 HV
1

3

5
15

15

15
BONIFICATO
IMPAX
ORVAR
STAVAX
296 HV
311 HV
489 HV
556 HV
1

2

3
15.30

15.30

15.30
ALLUMINIO DUREZZA (Vickers) PRESSIONE (bar) TEMPO (secondi)
AL da stampo 185 HV 1

3

5
15.30

15.30

15.30
AL ERGAL 55 lucidato (1° prova) 185 HV 1

3
15,60

15
AL ERGAL 55 lucidato (2° prova) 185 HV 0,5

1

1,5

3
15

15

15

60
Risultati
Sono state effettuate misure di:
  • durezza Vickers prima e dopo i trattamenti – Durometro Wolpert
  • diffrazione di raggi X (analisi microstrutturale) – Diffrattometro Rigaku Geigerflex
  • rugosimetria prima e dopo i trattamenti- Rugosimetri Hommel Tester T8000-Hommelwerke
  • GMHB e Tecnor mod. Alphastep200
  • microscopia elettronica a scansione (analisi morfologica) – Microscopio Philips XL30
  • microscopia a forza atomica (analisi morfologica) – AFM Burleigh mod.
  • perdita in peso dopo il trattamento – Bilancia a sensibilità di 10-6 grammi
CONFRONTO TRA LA MORFOLOGIA DELLO SPIGOLO DI UN ACCIAIO AISI 304 nelle parti non trattata (a) e trattata 3 bar per 30 secondi (b).
(a)
(b)

L’ingrandimento è di 200 volte e la barra indica la distanza equivalente a 100 micrometri.

CONFRONTO TRA LA MORFOLOGIA DELLO SPIGOLO DI UN ACCIAIO AISI 304 nelle parti non trattata (a); trattata per 30 secondi a 3 bar (b) e a 5 bar (c).
(a)
(b)
(c)

L’ingrandimento è maggiore di 1600 volte e la barra indica la distanza equivalente a 10 micrometri.

Conclusioni

Gli studi effettuati sui campioni selezionati hanno evidenziato che il trattamento a bicarbonato di sodio interessa e modifica i metalli solo per spessori di pochi micrometri, anche alle pressioni più elevate.

Su campioni di durezza superiore a 200-250 Vickers HV fino a pressioni fino a 5 bar non si hanno variazioni di rugosità apprezzabili.

Durante il processo di pulitura non vi è alcuna asportazione di materia.

Per campioni di durezza inferiore a 200 Vickers il comportamento tra campioni di acciaio e di alluminio si differenzia: gli acciai, poco duttili, continuano a non presentare evidenti variazioni di rugosità mentre l’alluminio, più duttile, si modifica a pressioni di trattamento superiori ad 1 bar. Per pressioni di 1 bar o inferiori il comportamento dei campioni di alluminio è analogo a quello degli acciai, con effetti di limitata modifica della rugosità superficiale che, in casi specifici, fa diminuire la lucentezza.